С нового учебного года в РГАТУ имени П.А. Соловьева будет открыто новое направление бакалавриата под названием «Компьютерное моделирование и цифровые двойники». Заведующий кафедрой общей и технической физики Сергей Веретенников рассказал о том, зачем это направление необходимо, кому оно подойдёт и какие перспективы открываются перед выпускниками.
Необходимость нового направления
Сергей Владимирович отметил, что современный мир требует активного внедрения информационных технологий, компьютерного моделирования и искусственного интеллекта во все сферы. Разработчики и проектировщики стремятся минимизировать затраты и гарантировать работоспособность продукции уже на этапе проектирования. Создание цифрового двойника позволяет провести виртуальные испытания и оптимизировать конструкцию до начала производства реального изделия. Это и стало причиной запуска нового направления.
Что такое цифровой двойник?
Цифровой двойник — это не просто трёхмерная модель, а полноценная цифровая копия физического устройства, которая сопровождает его на протяжении всего жизненного цикла, начиная с разработки и заканчивая эксплуатацией. Уровень идентичности цифрового двойника и реального объекта зависит от качества проработки, верификации и валидации модели. Цифровой двойник может описывать как отдельные узлы, так и целые системы, и его актуальность не заканчивается на этапе проектирования: в модель вносятся реальные производственные отклонения, что позволяет службе эксплуатации прогнозировать ресурс изделия.
Востребованность в промышленности
Сегодня многие производственные предприятия активно включаются в процесс создания цифровых двойников, однако испытывают нехватку кадров. Инженер, работающий с цифровыми двойниками, должен обладать знаниями в области физики, математики, программирования и информационных систем. Это специалист на стыке нескольких областей, которых на рынке труда недостаточно. Важно отметить, что физики зачастую сконцентрированы на экспериментальной работе, тогда как в этой области требуется умение работать с данными и моделями.
Компетенции РГАТУ
РГАТУ уже имеет практический опыт в области цифрового инжиниринга благодаря сотрудничеству с ПАО «ОДК-Сатурн», который активно запрашивает проведение исследований в этой сфере. В рамках передовой инженерной школы «Технологии двигателестроения» была развернута цифровая платформа CML-Bench, которая является одной из самых продуманных платформ для разработки цифровых двойников. Преподаватели университета прошли обучение и обладают необходимыми компетенциями для работы в данной области.
Выбор кафедры для нового направления
Программа открывается на кафедре общей и технической физики совместно с институтом информационных технологий. Создание цифрового двойника невозможно без понимания физики процессов и свойств материалов. Важно отметить, что в последние годы школьники начинают охотнее сдавать информатику, чем физику, что затрудняет набор на технические специальности. РГАТУ стремится использовать интерес молодежи к IT и сочетать его с физическим и техническим уклоном.
Изучаемые дисциплины
Студенты, обучающиеся по новой программе, будут изучать объектно-ориентированное программирование, базы данных и искусственный интеллект на первых курсах. Затем в учебный план будут включены дисциплины, связанные с компьютерным моделированием физических процессов, численными методами и решением дифференциальных уравнений. Важным аспектом станет мультифизическое моделирование, которое требует знаний в различных областях физики, таких как механика и аэродинамика.
Карьера выпускников
Выпускники смогут работать в широком спектре профессий — от специалистов по цифровому инжинирингу до инженеров-расчётчиков и исследователей. Они будут заниматься внедрением систем инженерного анализа на предприятиях и разработкой программного обеспечения для инженерных расчётов. Обучение в РГАТУ позволит им не просто моделировать, но и валидировать модели по данным измерений, связывая их с реальной эксплуатацией.
Практико-ориентированное обучение
Обучение будет строиться на практико-ориентированном подходе. Индустриальные партнёры уже готовы делегировать задачи студентам, и, как только ребята получат базовые навыки, они будут вовлечены в реальные проекты. На старших курсах студенты формируют портфолио из выполненных кейсов, а темы дипломных работ становятся решениями реальных производственных задач. Результаты показывают, что выпускники получают предложения о работе еще до вручения дипломов.
Роль инженерной школы
Передовая инженерная школа предоставляет материально-техническую базу и опытных преподавателей-практиков, которые активно работают в лабораториях. Эти лаборатории решают задачи цифрового инжиниринга, и их поддержка была ключевой для запуска новой программы. Благодаря опыту, полученному в ходе реализации сложных проектов, университет теперь применяет эти знания в образовательном процессе.
Поступление и бюджетные места
Для поступления необходимо сдать экзамены по информатике или физике, профильной математике и русскому языку. В этом году выделено 15 бюджетных мест, а обучение продлится четыре года. После получения степени бакалавра есть возможность продолжить обучение в магистратуре.
Кому подойдёт программа?
Программа будет интересна тем, кто увлекается как информатикой, так и инженерией. Она подойдёт тем, кто хочет не просто писать код, а создавать осязаемые продукты, исследовать мир и разрабатывать реальные объекты. Идеальными кандидатами станут творческие личности, стремящиеся к промышленному дизайну и бионическим решениям, а также те, кто желает применять цифровые инструменты для изменения реальности и создания будущего.