СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ НА ДАННЫЙ МОМЕНТ, ВЕРОЯТНО, НЕ АКТУАЛЬНО

Каждый абитуриент сталкивается с выбором специальности. Кто-то сталкивается непосредственно при подаче документов, кто-то выбирает заранее, но почти у каждого встает один вопрос: «Что из себя представляет специальность X». В этой статье я постараюсь рассказать, что из себя представляет специальность 27.03.04 «Управление в технических системах» бакалавриата и  27.04.04 «Управление в технических системах» магистратуры. В целом, информация, указанная в описаниях на сайте университета справедлива, однако дополнительное субъективное мнение никому еще не мешало.

Эта статья написана по мотивам собственного обучения и многочисленным встречам с абитуриентами и студентами для обобщения мыслей и в помощь будущим студентам в выборе любимой сферы деятельности.

Сразу оговорюсь, что многие факты и все оценочные суждения могут носить субъективный характер, а автор имеет дипломы по этим специальностям и на момент публикации статьи обучается в аспирантуре по специальности 27.06.01 «Управление в технических системах». Кроме того, все сказанное гарантированно только для кафедры АПУ университета СПбГЭТУ «ЛЭТИ».

Вопрос 1: Главный вопрос: «Кем я буду?»

Главный вопрос, который задает себе абитуриент при выборе пути дальнейшего образования — «Кем я хочу работать?». Однако, зачастую школьник не может в силу различных причин с уверенностью сказать: «Я хочу программировать контроллеры.» или «Я хочу разрабатывать архитектуры программного обеспечения.». Причины этому вполне объективны и ни в коем случае не могут ставиться в упрек абитуриенту: слабая интеграция среднего и высшего образования не позволяет школьнику осознать и проанализировать тот огромный спектр специальностей, которые предлагаются университетами.

Встречаясь с абитуриентами, я, как правило, слышу фразу «Я хочу быть программистом и буду поступать на программную инженерию.», однако, спустя несколько минут разговора выясняется, что недавно уверенный в своем выборе школьник не только не представляет специфику работы программиста, но и вообще больше любит работать с микроконтроллерами и электрическими схемами или его любовь к математике больше не к алгоритмам, а к исследованию математических выражений.

Так вот, уважаемы абитуриент, если ты думаешь, что игры разрабатывают программисты, то ты, конечно, прав, но работа это не такая веселая: как правило, это будет 40 часов в неделю перед монитором, крайне редкое ощущение удовольствия от ощущения собственноручно законченного проекта (большинство программистов работаю по относительно небольшим «таскам», то есть заданиям, и крайне редко, когда задание включает в себя разработку чего-то цельного). Более того, для типичного программиста монитор — единственное, что он будет видеть в своей профессиональной деятельности. Это, естественно, не плохо и не хорошо, но стоит задуматься: «Уверен ли я в своем выборе?».

Скорее всего, уверенность будет не абсолютной, и стоит рассмотреть другие варианты: работу с «железом», администрирование и разработка компьютерных сетей, управление разработкой или исследование и разработка систем управления техническими процессами. Не буду писать того, в чем не уверен, и оставлю право на дачу консультации соответствующим специалистам, а расскажу только про Управление в технических системах (УТС).

Так кем же я буду, закончив УТС?

Вопрос справедлив и чрезвычайно сложен, что довольно нетипично для технических специальностей. Не будем сильно опираться на формальные стороны, а посмотрим на реальное положение дел. Формально, выпускник УТС должен заниматься разработкой и реализацией систем управления, однако эта формулировка настолько размыта, что даже студенту зачастую непонятно чем он будет заниматься. Причем разработка этих систем лежит в сугубо математической области, а реализация включает в себя как программирование, так и схемотехнику, радиотехнику, а иногда даже химию и биологию.

На мой взгляд, вся сложность в формулировании сферы деятельности выпускников вытекает из того, что исторически специалисты по Теории Управления имеют системные знания, позволяющие работать с объектами любой природы: химическими, механическими или тепловыми: теория управления инвариантна в природе рассматриваемых процессов. Итак, имеем специалиста, который с одной стороны умеет математически разрабатывать законы (алгоритмы) управления практически любыми объектами, а с другой умеет программировать (и контроллеры на низком уровне, и сервера на высоком), составлять и понимать электрические схемы, понимать основы радиотехники и, главное, не бояться новых областей знаний. Получается некий «универсальный солдат».

Фактически, перед выпускником открыто широчайшее поле деятельности, включающее в себя сферы деятельности начиная от классического программирования в кабинете на условном C++ и заканчивая разработкой систем управления ядерными реакторами и космическими кораблями. Причем между этими «крайностями» находятся и такие редкие и прибыльные сферы деятельности, как программирование ПЛИС (программируемые логические интегральные схемы), так и исследовательская деятельность, и «работа в поле» на пусконаладочных работах какого-нибудь завода.

Тяжело ли учиться?

Вопрос, конечно, не делает чести для целеустремленного человека, но вполне имеет право не только на жизнь, но и на второе место по важности. Ведь не зря про сложность медицинского образования ходят легенды? — желание получить профессию должно соответствовать возможностям.

Ответ короткий: Да.

Хотя… Среди студентов других специальностей ходит миф о том, что обучение на АПУ — халява, а студенты там не самые умные. Чтож, любое мнение имеет право на жизнь: попробую его опровергнуть, чтобы не создавать лишних иллюзий по поводу простоты получения диплома УТС.

Представьте себе следующую ситуацию: вам нужно знать все общеобразовательные предметы, уметь программировать, знать профильные технологии и… да в общем-то все… А теперь добавьте к этому умение анализировать ЛЮБУЮ систему вне зависимости от ее природы, и на основе экспертных знаний разработать ее математическое представление, чтобы преобразовать  к виду, соответствующему профильным знаниям. Собственно, это и есть основное отличие от большинства остальных специальностей: чтобы быть хорошим специалистом, мало знать (и самостоятельно развиваться) в рамках профильных технологий, но надо уметь работать с новыми областями и находить новые нестандартные решения, в том числе, лежащие в области не профильных знаний.

Сложно, да и не нужно, оспаривать факт того, что средний троечник способен получить диплом, но этот факт справедлив почти для всех кафедр и специальностей, но стать хорошим специалистом в области управления в технических системах не просто сложно, а нужно обладать интеллектом в широком смысле слова: уметь обобщать и создавать новые мысленные конструкции.

В общем, учиться сложно, но интересно при условии наличия желания саморазвиваться.

И да, несколько десятков бессонных ночей в семестр вам гарантированы =).

Что и в каком объеме я буду изучать?

Вот добрались до главного вопроса. При ответе на него стоит выделить общеобразовательные и профильные предметы.

Общеобразовательные предметы

Не совсем корректно их называть общеобразовательными, так как они входят в список предметов общего цикла, однако надо было как-то обозначить предметы, общие для всего факультета, как по программе, так и по перечню преподавателей. Это физика, линейная алгебра, математический анализ, теоретические основы электротехники, история, химия, экология, философия, право, различного рода экономические дисциплины, некоторые дисциплины, связанные с компьютерной техникой и, возможно, какие-то еще про которые я забыл. Вообще, со списком дисциплин можно ознакомиться в учебном плане интересующей специальности и направления, однако есть тонкости и акценты, которые можно узнать только из опыта: своего или чужого.

Общеобразовательные предметы бывают разные по «сложности», зачастую все зависит от удачи конкретной группы и набора преподавателей различной степени лояльности и интересности/понятности. Лично по моему опыту «выделяются» кафедры высшей математики (ВМ-2) и кафедра физики, а некоторые проблемы (скорее организационного характера) могут возникнуть с экономикой, но они, в целом, относительно легко решаются.

Однако, при разговоре об этих предметах, я хочу обратить внимание на важность качественного освоения ВСЕХ дисциплин математического цикла (такова специфика теории управления: широко используется разнообразный математический аппарат), а также важность получения базовых навыков работы с системами различной природы.

Профильные дисциплины

В отличии от предметов общеобразовательных, профильные дисциплины преподают сотрудники родных кафедр. Рассказывать про все, естественно, слишком долго, да и не интересно для целевой аудитории этой статьи, так что ограничимся общим описанием спектра получаемых знаний и специфики.

Все профильные дисциплины, на мой взгляд, обязательны к максимальному изучению или хотя бы четкому пониманию.

Программирование

Первая профильная дисциплина с которой сталкивается студент — программирование.

Первые курсы по программированию (первые 3 семестра) посвящены получению базовых навыков программирования на C++: начиная от синтаксиса и заканчивая основными навыками объектно-ориентированного программирования.

Лично я не могу назвать эти курсы сложными, однако, если в студент не интересовался ранее программированием, они могут у него вызвать некоторые сложности. Причем сложности эти вызваны не сколько трудностью программирования, сколько загруженностью студента на младших курсах.

Вообще к концу 6-го года обучения студент знаком примерно со следующим спектром языков программирования: C/C++, MatLab, Python, Assembler, а также несколькими специальными языками программирования промышленных контроллеров. Но специально изучаются только C++ и Assembler.

Теория управления

С ходу вспоминается три курса посвященных этой области: МОТС (математические основы теории систем) и 2 части ТАУ (теории автоматического управления).

В новых учебных планах МОТС идет на 4 семестре обучения, что на мой взгляд достаточно правильное решение. На этом курсе вы впервые познакомитесь (в процессе обучения) с MatLab (а может, когда вы доучитесь и Python или еще какие-нибудь среды научных расчетов), которые станут вашим главным инструментом в профессиональной деятельности. Не стоит недооценивать важность знаний, получаемых на этом курсе: хоть они и пересекаются с математическими знаниями, они даются в принципиально другом аспекте — аспекте инженерной деятельности.

Два курса теории автоматического управления делят между собой два больших класса систем: линейные и нелинейные (думаю, подробно описывать не стоит). Первая часть ТАУ — один из самых сложных курсов за все обучение в силу огромного количества принципиально новых теоретических знаний, которые необходимо постичь. Вторая часть чуть проще (вы уже что-то знаете и понимаете в этой области), однако не менее важная. К моменту вашего обучения, вероятно, будет новый набор лабораторных работ на реальных объектах (следите за новостями и подписывайтесь на страницу в ВК).

Самое главное, что нужно знать об этих дисциплинах: все что вы не поймете, аукнется вам при написании ВКР (диплома) и профессиональной деятельности.

Системы управления техническими системами

В этот большой раздел хотелось бы объединить достаточно большой перечень дисциплин, связанных с работой с реальным оборудованием.

На протяжении этих курсов вы получите базовые навыки программирования промышленных контроллеров таких производителей как Siemens, B&R, Mitsubishi Electric, а также основные знания, необходимые для работы с промышленными системами. Не исключено, что эти навыки станут вашим хлебом на многие годы.

Эти курсы можно характеризовать, как наиболее интересные и увлекательные, особенность их — работа с реальным оборудованием на лабораторных стендах или на основе задач из реальной инженерной практики.

Специальные и современные дисциплины

В магистратуре имеется большое количество дисциплин (по ощущениям их — большинство), которые можно описать как специальные (например, нейросетевые системы управления или оптимальные системы управления) и современные, такие как «Современные проблемы теории управления». Эти дисциплины, в основном, являются обзорными в силу чудовищной сложности этих областей современной науки, однако, знания их базовых элементов помогут вам развиться в этой области самостоятельно с значительно меньшими усилиями, чем если бы их не было.

Прочие профильные дисциплины

К прочие профильные дисциплины, такие как системы управления базами данных (основы), системный анализ, системное программирование, теория систем массового обслуживания, математическое моделирование и многие будет долго описывать по отдельности, а с перечнем можно ознакомиться в учебном плане.

Несмотря на то, что я не рассказываю подробно про эти дисциплины, они чрезвычайно важны для полноценного развития специалиста: в своей деятельности вам рано или поздно пригодятся все области знания, основы которых изучаются на этих дисциплинах. А некоторые науки, например, теория систем массового обслуживания поможет понимать процессы, происходящие вокруг вас ежедневно, например, дорожные пробки.

Выпускные квалификационные работы (ВКР)

Что мне хочется выделить отдельно — это выпускные квалификационные работы (дипломы). Фактически, эта огромная работа, позволяющая за короткий промежуток времени использовать в самостоятельной практике большинство знаний, полученных в процессе обучения. Таким образом, качественная работа является залогом вашего становления, как специалиста.

В бакалавриате ВКР носит больше инженерных характер, а студенты нередко разрабатывают и собирают различные лабораторные стенды, например «Лифт» или «Котельная«, разумеется, не все из них оказываются удачными в плане реализации, однако диплом, содержащий разработку, создание и управление реальным объектом  традиционно высоко оценивается комиссией на защите, а автор получает бесценный опыт работы в реальных задачах, сталкиваясь со всеми трудностями (хоть и в миниатюре) разработки объекта и системы управления. Такие дипломы содержат большое количество различных видов деятельности: проектирование самого стенда, разработку электрических схем, сборку стенда, моделирование и идентификацию объекта, разработку систем управления, программирование контроллера.

В магистратуре же ВКР обязательно должно содержать более объемную научную составляющую, поэтому нередко магистрант использует в работе свой объект, созданный в бакалавриате или работает совместно со студентом бакалавриата. В этих работах, как правило, затрагиваются современные аспекты теории управления, такие как интеллектуальные технологии, оптимальное и адаптивное управление и другие современные области.

Заключение

В завершение хочу сказать: поступая в университет надо понимать, что никто не будет заставлять что-то делать: Студент — взрослый человек, несущий за себя полную ответственность. Однако, надо помнить, что любое решение принятое относительно обучения будет иметь долгосрочные последствия начиная с сессии и ВКР и заканчивая проблемами в профессиональной деятельности. Так что, решая устроиться на работу, стоит четко рассчитывать объем времени, который вы должны будете потратить на зарабатывание на хлеб и бензин сегодня и на инвестиции в будущее в виде образования.

Обучение в университете имеет много как позитивных, так и негативных моментов: иногда надо будет учить поверхностные знания, чтобы угодить преподавателю, иногда будут чрезвычайно интересные практические и теоретические работы. Однако надо помнить, что обучение в университете не ограничивается учебным планом, а качественное саморазвитие необходимо получать, участвую в олимпиадах, конкурсах, грантах, научных работах, которые, кстати, в какой-то момент начинают приносить прибыль не только ментального характера.

Не стоит идти в университет, чтобы получить диплом. В университет надо идти, чтобы получить высокооплачиваемое хобби.

Если у вас возникли еще какие-то вопросы по поводу обучения по специальности «Управление в технических системах» в ЛЭТИ, то вы можете задать вопрос в комментариях.