Кафедра прикладных информационных технологий и программирования была основана путем объединения двух кафедр: кафедры информационных технологий в металлургии и кафедры систем информатики и управления.
На кафедре работает научная школа под руководством д.т.н., доцента И.А. Рыбенко «Математическое моделирование, создание прикладных инструментальных систем и новых технологических процессов на принципах самоорганизации». В рамках этого направления учеными кафедры впервые в мировой металлургии создана концепция и комплекс моделей принципиально нового металлургического процесса и агрегата струйно-эмульсионного типа (СЭР), основанного на принципах синергетики и неравновесной термодинамики. Преимуществами процесса и агрегата типа СЭР являются: высокие скорости тепломассообменных процессов (в 100¸200 раз выше, чем в конвертере); малые размеры и материалоемкость агрегатов (в 10¸20 раз меньше, чем в традиционной металлургии); низкие сквозные энергозатраты (13¸15 ГДж/т); высокая экологичность и безотходность технологий, использование в шихте различного рода пылевидных материалов и отходов; управляемость, универсальность, мобильность; возможность выплавки различных металлов и реализации новой концепции создания мини-заводов и структурных изменений в металлургии. Процесс и агрегат запатентованы в большинстве металлопроизводящих стран мира. На базе процесса СЭР разработан ряд ресурсосберегающих технологий: получения металла из чугуна и окалины; прямого восстановления металла из пылевидных железосодержащих материалов; получения марганцевых сплавов; переработки титано-магнетитовых концентратов; прямого восстановления железа с попутным получением высококалорийного синтез-газа и алюмосиликатных микросфер.
Технологическая схема агрегата типа СЭР
На кафедре под руководство профессора Т.В. Киселевой поддерживается основанное В. П. Авдеевым научное направление «Вариантника» – теория и практика многовариантных структур, средств и систем», признанное в нашей стране и за рубежом. Предложенные им многовариантные структуры послужили базой оригинального класса производственно-исследовательских автоматизированных комплексов, нацеленных на эффективную совместную автоматизацию производственных процессов и связанных с ним прикладных исследований учебного, научного, изобретательского и производственного назначения. Область научной деятельности Киселевой Т.В. – многовариантные структуры, средства, системы, теория и практика управления социально-экономическими системами; управление информационными рисками ИТ–сервиса. Ею опубликовано около 500 научных и учебно-методических работ Кафедра ПИТиП является единственной кафедрой, где ведется подготовка по двум направленностям аспирантуры 09.06.01 Информатика и вычислительная техника. Профессор Т.В. Киселева является председателем диссертационного совета. В настоящее время на кафедре обучается в аспирантуре 7 человек: Бычков А.Г., Немцев А.Ю., Белавенцева Д.Ю., Губанов Н.В., Леонтьев А.С., Конюхова Е.С., Мартусевич Е.А. Сотрудники кафедры регулярно принимают участие в конференциях различного уровня. На кафедре ведется хоздоговорная работа, регулярно подаются заявки на гранты. Аспирант Мартусевич Е.А. выиграл «Конкурс на лучшие проекты фундаментальных научных исследований, выполняемые молодыми учеными, обучающиеся в аспирантуре». Доцентом Сеченовым П.А. поданы две заявки на участие в конкурсах «Молодой ученый 2019» и «Конкурс грантов Президента для молодых кандидатов наук». В рамках НОЦ в 2019 году разработаны 2 проекта. Проект «Технология переработки пылевидных угольных и металлургических отходов на основе струйно-эмульсионного агрегата СЭР» был представлен в программе «Российско-германский научный диалог» в рамках Берлинской недели науки в г. Берлин. За последние 5 лет защитили диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук – 2 человека, доктора технических наук – 1 человек. Также активно ведется научная работа с обучающимися. В рамках учебной дисциплины «Проектная деятельность», подготовки магистрантов и аспирантов ежегодная публикация в соавторстве с обучающимися на научных конференциях различного уровня составляет более 15 статей. Обучающиеся успешно участвуют конкурсах: «Я – профессионал», «Кадры будущего для региона», «Case in» и др. За последние пять лет коллективом кафедры опубликовано 560 трудов, из них более 250 учебно-методических работ, более 300 научных статей, 4 монографии, получено 4 свидетельства о регистрации программы для ЭВМ. Творческим коллективом научной школы созданы следующие модели и программно-инструментальные системы: 1. Программно-инструментальная система, позволяющая рассчитывать технологические параметры нового непрерывного металлургического процесса во взаимосвязи с основными конструктивными параметрами агрегата, что создает основу для автоматизации проектирования вновь создаваемых агрегатов. 2. Комплекс математических моделей, описывающих взаимосвязь параметров потоков и физико-химических процессов в агрегате струйно-эмульсионного типа, представленном как реактор текущего равновесия. 3. Инструментальная система «Инжиниринг-металлургия», представляющая взаимосвязанную систему математических моделей, методов оптимизации и баз данных, реализованная в виде комплекса программ применительно к решению широкого круга оптимизационных задач ряда металлургических технологий:
4. Горения различных видов топлива (водоэмульсионного, отходов углеобогащения, метана, угольной пыли). Инструментальная система расчета энерготехнологических комплексов. 5. Программный комплекс, реализующий имитационную модель колонного струйно-эмульсионного реактора. 6. Программно-инструментальная система, реализующая комплекс моделей взаимосвязи конструктивных и режимных параметров для определения эффективного режима работы гравитационного сепаратора и возможности разделения продуктов сепарации. 7. Математическая модель и программная реализация процесса расплавления шарообразных частиц с использованием технологии параллельного программирования NVIDIA CUDA. 8. Программно-инструментальная система, позволяющая рассчитывать энтальпию, энтропию и теплоемкость как веществ, так и материалов в интервале температур. 9. Инструментальная система моделирования краевых задач тепло- и массообмена на основе развития Excel–приложений. 10. Модели массообменных процессов в дисперсных частицах. 11. Комплекс математических моделей и автоматизированная система проектирования гарнисажного охлаждения металлургических агрегатов. 12. Математическая модель технологического процесса формирования алюминиевых сплавов и автоматизированная информационно-обучающая система «Алюминщик». 13. Программный продукт для расчетов вариантов систем использования вторичной энергии. Ученые кафедры постоянно участвуют в российских и международных конференциях, региональных научных программах, семинарах и выставках и поддерживают активные связи со многими научными школами России и стран бывшего СССР; со многими представителями вузов Канады, Германии, Украины, Белоруссии, Казахстана и др.
За весь период сотрудниками кафедры защищено 26 кандидатских, и 5 докторских диссертаций, в том числе за последние годы − 2 кандидатские и 1 докторская диссертации. За предыдущие пять лет коллективом научной школы опубликовано более 320 научных трудов, из них 22 статьи, индексируемые базой данных Scopus, и 4 монографии, получено 8 свидетельств о регистрации программ для ЭВМ.
В 2020 году творческим коллективом кафедры ПИТиП получены два гранта: грант Российского фонда фундаментальных исследований «Разработка информационно-обучающих систем с использованием искусственного интеллекта на основе алгебраического подхода к интеллектуальной обработки данных и знаний» и грант Фонда содействия инновациям «Разработка роботизированного тренажерно-обучающего программного комплекса для операторов технологических процессов на базе экспертных систем и элементов искусственного интеллекта». Научная школа получила серебряную медаль на фестивале «Кузбасская ярмарка». Также была получена серебряная медаль в конкурсе «Лучший экспонат», проводимого в рамках ХХIХ Международной специализированной выставки "Уголь России и майнинг», за безотходную технологию переработки пылевидных угольных и металлургических отходов на основе струйно-эмульсионного агрегата СЭР» (авторы В.П. Цымбал, И.А. Рыбенко, П.А. Сеченов, В.Н. Буинцев).
|
Кафедра прикладных информационных технологий и программирования
Заведующий кафедрой:
Рыбенко Инна Анатольевна Email: rybenkoi@mail.ru Телефон: 8 (3843) 70-15-63 Аудитория: 504М, 504аМ
О кафедре
|