Летняя учебно-исследовательская практика ФМЛ № 30, 2018 год

Бакалавриат "Математика" и Междисциплинарная исследовательская лаборатория им. П.Л.Чебышева Санкт-Петербургского государственного университета предлагают практику в области математики и теоретической информатики.

Практика будет проходить с 1 по 15 июня по адресу 14-я линия В.О. д. 29.

Темы лекций:

• Волновое уравнение и равномерная темперация
• Апериодические замощения
• Матричная теория игр
• Нормальное распределение - основной вероятностный закон
• Строковые алгоритмы и модели
• Простая и сложная динамика
• Целочисленные многоугольники
• Универсальные вычислимые функции и проблема остановки
• О простейшем случайном блуждании на целочисленной решетке (все ли пути ведут в Рим?)
• Комбинаторика диаграмм Юнга
• Рекуррентные соотношения в анализе
• Кватернионы и октавы
• О гармонических функциях и нефтедобыче

Санкт-Петербургский государственный университет традиционно проводит летнюю практику по физике для учащихся 10-х классов ФМЛ № 30. Практика включает в себя большое количество научных, образовательных, интерактивный и спортивно-развлекательных мероприятий для школьников, в том числе:

• индивидуальные научные исследования (выполняемые на протяжении всей практики научный проект, тематику которого участник выбирает сам в первые дни: от анализа работы GPS и ГЛОНАС и распыления металлов ионами гелия до исследования свежесваренного кофе на ЯМР спектрометре и изучения потенциальных противоопухолевых препаратов. Всего более 50 тем по всем современным направлениям физики);
• научно-популярные лекции ведущих учёных России (глобальные свойства пространства-времени (размерность, однородность, изотропность, инерциальность; есть ли центр у конечной Вселенной; есть ли прямые линии в кривых пространствах); основы квантовой теории (откуда взялась квантовая механика; всё ли в нашем мире квантуется, кто такая кошка Ашнюшка и как она относится к коту Шрёдингера, каким представляется будущее науки);
• лабораторный практикум (отличный способ познакомиться с основами экспериментальной физики, узнать о методике измерений и обработки данных, удостовериться в правдивости (или нет) физических законов на практике);
• показ опытов (историческая реконструкция значимых физических экспериментов, а также удивительные современные демонстрации);
• экскурсии по современным лабораториям и научным центрам (включая экскурсию на реакторный комплекс ПИК Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт»);
• дискуссионные площадки и творческие мастерские (кейс-клуб — командная работа над нестандартными актуальными задачами; физический бой между командами участников; технические конкурсы);
• спортивно-развлекательная программа;
• отчётная конференция участников по итогам работы на практике (защита индивидуального научного исследования: в итоговый зачёт по практике включаются также успехи в лабораторных работах, мастер-классах и других соревнованиях).

Программа:

Ориентировочная программа специализированной летней практики в СПбГУ для СПб ГФМЛ № 30 по теме: «Ядерная физика и физика элементарных частиц: теория и эксперимент»

Лекции:

• “Научно исследовательские задачи практики: экспериментальная часть”.
• "Идеи и перспективы физики фундаментальных взаимодействий"
• “Знакомство с детекторными системами. Экспериментальные исследования: ЦЕРН, ОИЯИ, РОСАТОМ.” Экскурсия по лаборатории.
• Видео-сеанс из ЦЕРН из центра контроля эксперимента ALICE
• "Теоретические основы физики фундаментальных взаимодействий"
• «Введение в физику частиц и современные проблемы физики высоких энергий»
• “Вводная лекция по GEANT”,
• “Введение в ядерную физику. Экспериментальная ядерная физика. Ядерно-физические технологии.”

Практические занятия:

• "Аспекты физики фундаментальных взаимодействий"
• "Физика пространства и времени".
• Моделирование на основе пакета GEANT
• Экспериментальные работы в циклотронной лаборатории.

Программа летней практики для СПб ГФМЛ № 30 «Математика и информатика в современной экономике и бизнесе»

Место проведения: Экономический факультет СПбГУ, ул. Таврическая 21-25.

Тема практики:

Экспериментальные и численные исследования в механике жидкости и газа

Программа:

Практические занятия в подгруппах:

1. измерения в большой аэродинамической трубе СПбПУ (силы и моменты, действующие на тело, обтекаемое потоком воздуха: сферу, цилиндр, пластину, модель кайта, модель самолета);
2. физическое моделирование ударных волн в ударной трубе при течении газа со скоростями, выше скорости звука;
3. физическое моделирование гидродинамики кровообращения (течения модельной жидкости, заменяющей кровь, через искусственные клапаны сердца и сквозь протезы сосудов, в модели сонной артерии и др.);
4. теплофизический эксперимент (определение физических свойств веществ – теплоемкости, теплопроводности теплоты фазового превращения и т.п., теплообмен при кипении и конденсации и др.);
5. численное моделирование двумерных течений вязкой жидкости (обтекание цилиндра, крыла самолета, течение в трубах и т.п.).

Знакомство с кафедрами института прикладной математики и механики (ИПММ).

Встреча с представителем приемной комиссии института.

Контактное лицо – Иванов Николай Георгиевич; тел. +7 921 326 06 04; e-mail: ivanov_ng@spbstu.ru

Тема практики:

Вычислительные задачи прикладной механики

Программа:

1. Вступительное слово заведующего кафедрой чл.-корр. РАН Д.А. Индейцева.
2. Основы проектирования жизненного цикла изделия, использование CAD/CAE систем.
3. Практическая работа в CAD-системе автоматизированного проектирования SolidWorks;
4. Расчет реальных деталей и конструкций в CAE системах: SolidWorks Simulation, ANSYS Workbench, ABAQUS.
5. Презентация ведущих международных и отечественных проектов, выполненных студентами, аспирантами и сотрудниками кафедры в средах конечно-элементного моделирования ANSYS, ABAQUS.
6. Экспериментальные исследования механических явлений (знакомство с лабораторным оборудованием кафедры, исследование явления динамического гашения колебаний, физическое моделирование параметрического резонанса, работа с аппаратом дефектоскопии OmniScan).

Знакомство с кафедрами института прикладной математики и механики (ИПММ).

Встреча с представителем приемной комиссии института.

Контактное лицо – Лобачев Александр Михайлович, тел. +79215601239, e-mail: Lobachev_am@spbstu.ru

Тема практики:

Механика и математическое моделирование

Программа:

1. Экскурсия на кафедру «Теоретическая механика» и в Фаблаб Политех.
2. Курс по моделированию в Wolfram Mathematica.
3. Курс программирования на JavaScript.
4. Мастер-класс по работе в программе молекулярно-динамического моделирования «Lamps».
5. Курc по 3D моделированию в SolidWorks.
6. Курс по проектированию и программированию электронных механизмов.
7. Занятие по основам работы на лазерном станке и 3D-принтере.

Знакомство с кафедрами института прикладной математики и механики (ИПММ).

Встреча с представителем приемной комиссии института.

Контактное лицо – Лобода Ольга Сергеевна, тел. +7(921)792-6958; loboda_o@mail.ru

Девятая летняя школа по программированию на кафедре прикладной математики политехнического университета.

В июне 2018 года на кафедре “Прикладная Математика” Института прикладной математики и механики (Физико-механического факультета) СПбГПУ - лидера образовательного рынка России в области компьютерной графики и прикладной математики - пройдет девятая по счету летняя школа по программированию и математике для школьников, закончивших 10-ый класс ФМЛ № 30.

Участие в летней школе поможет вам познакомиться с задачами, над решением которых работают студенты и сотрудники кафедры прикладной математики. Темы и расписание занятий будут на сайте кафедры прикладной математики amd.spbstu.ru/practice/.

Ежегодно темами обсуждаемыми на летней школе становятся передовые направления исследований нашей кафедры. Несмотря порой на сложность наших работ, наши преподаватели постараются донести в доступной форме концепции и идеи в области цифровой обработки изображений, компьютерной графики, машинного обучения, теории алгоритмов, математического моделирования и численных методов. Это позволит ученикам оценить перспективы своего развития во время обучения на кафедре в качестве студентов.

Лекции и упражнения рассчитаны на школьников, хорошо усвоивших школьную программу по математике и имеющих навыки разработки на любом из языков программирования. Занятия в школе будут проводится в течении 2х недель. На первой неделе будут прочитаны лекции, по теме летней школы вместе с практической работой. Вторая неделя отведена под выполнение индивидуального проекта. Во время летней школы мы познакомим вас с другими кафедрами института прикладной математики и механики(ИПММ), будут организованы обзорные экскурсии.

В ходе практики вы также сможете пообщаться со студентами, выпускниками и преподавателями кафедры “Прикладная математика”. Узнать, как складываются карьеры студентов и выпускников(все преподаватели являются сотрудниками ведущих IT-компаний в России). А на все интересующие вас вопросы, касающиеся обучения в университете вы сможете получить развернутый и детальный ответ. Координатор: Даниилу Савчуку, тел. +7(921)362-03-89, e-mail: dsavchuk93@yandex.ru

Формат практики по дням, предварительная программа летней школы:

Место первой встречи: 10:45, 01 июня, на выходе с эскалатора м. Политехническая

Занятия проводят:

• Мария Вердина - EPAM, асп., выпускник каф. Прикладная Математика ИПММ
• Вадим Кокарев - Yandex, выпускник каф. Прикладная Математика ИПММ
• Даниил Савчук - EPAM, асп., выпускник каф. Прикладная Математика

Тема практики — теоретические и практические основы робототехники.

Прохождение предложенных практических занятий предполагает введение в современную теорию в области прикладной робототехники, а также ознакомление с оборудованием расположенном на кафедрах университета.

Требования к учащимся, проходящим практику: хорошие знания курса физики, математики и информатики 10 класса ФМЛ № 30.

Практика проводится на базе Университета ИТМО (кафедра систем управления и информатики, студенческое конструкторское бюро робототехники).

Программа учебно-исследовательской практики

Теоретические занятия в форме лабораторных работ и лекций по следующим темам:

1. Современные проблемы робототехники: навигация и картирование, обработка информации, системы управления робототехническими механизмами (лекция);
2. Основные программных средства для решения задач робототехники: ROS, Player, V-REP, Webots, Gazebo (лекция);
3. Локализация мобильного робота с дифференциальным приводом (практика Lego NXT https://habrahabr.ru/post/277829/);
4. Математическое обоснование закона управления при движении к точке с заданными координатами (практика Lego NXT);
5. Моделирование мобильной робототехнической системы с дифференциальным приводом (практика Scilab)
6. Движение к цели при наличии препятствий (практика Lego NXT https://habrahabr.ru/post/178103/);
7. Математическое описание двигателя постоянного тока «ДПТ» (практика);
8. Идентификация параметров модели ДПТ (пратика);
9. Расширенная модель двигателя постоянного тока (практика);
10. Управление углом поворота двигателя, пропорционально-интегрально-дифференциальный «ПИД» регулятор (практика);
11. Использование метода Циглера-Никольса и Кохена-Куна для настройки ПИД регуляторов (практика);
12. Моделирование замкнутой системы управления двигателем помтоянного тока (практика Scilab);
13. Построение модели перевернутого маятника на тележке (лекция https://habrahabr.ru/post/193272/);
14. Расчет коэффициентов ПИД регулятора с использованием формулы Аккермана (практика Scilab);

Куратор практики Капитонов А.А. ассистент кафедры "Систем управления и информатики", руководитель Студенческого конструкторского бюро робототехники.

Предлагаемый курс посвящен введению оптические материалы и технологии. Будут освещены темы свойств и методов получения оптических материалов, методов исследования оптических материалов в том числе и наноматериалов. Дается практика оформления научно-технической документации.

Требования к слушателям: хорошее владение курсом физики и математики 10 класса ФМЛ № 30 желание получать новые знания.

Занятия проводятся в здании кафедры Оптоинформационных технологий и материалов

Программа курса: Программа курса разделена на 2 блока практики и лекции.

1. Лекции (24 часа)
   1. Основы теории кристаллов. Основные методы синтеза кристаллов. Виды кристаллов и применение кристаллов в оптике.
   2. Основы теории стеклообразного состояния. История стекла. Основные способы синтеза. Виды стекол и применение в науке и технике
   3. Основы теории люминесценции. Испускание света веществом. Тепловое излучение и люминесценция. Применение люминесценции
   4. Современные оптические наноматериалы. Что такое наноматериалы. Способы получения. Особые свойства наноматериалов.
2. Практические занятия (24 часа)
   1. Синтез кристаллов из раствора.
   2. Высокотемпературный синтез стекла.
   3. Люминесценция драгоценных и полудрагоценных камней
   4. Изготовление оптической линзы

Основы оформления научно-технической документации

• Оформление документов в Word. Нумерация страниц. Заголовки. Составление оглавления. Нумерация картинок со ссылкой в тексте. Стандартная структура технической книги.
• Основы публичных выступлений
  Риторика (паузы, дыхание, артикуляция, эмоции, движение), оформление презентаций в Power Point, технический английский.
• Выполнение собственного проекта

Отчетность: выполнение зачетного проекта с оформлением технической документации.

Занятия с понедельника по пятницу, по 4 академических часа с 11:00.

Центр обладает современным оборудованием для работы в различных научных областях и состоит из нескольких площадок, включающих в себя микробиологическую и две химических лаборатории. В химической лаборатории для исследований по органическим и биохимическим дисциплинам есть и традиционное оборудование, и уникальные установки, включающие беспроводные системы, а также системы дистанционного управления.

Биологическая лаборатория НОЦ оборудована современными микроскопами, системами для обработки и хранения биообъектов. Планируется, что в работе лаборатории будут активно участвовать заинтересованные представители промышленности, в том числе в подготовке образовательных программ, предоставляя студентам возможность решать реальные производственные задачи.

В центре создана большая химическая лаборатория, представляющая современный учебный комплекс для подготовки по неорганической, физической, коллоидной химии и физико-химическим методам анализа. В НОЦ будут реализовываться как классические образовательные подходы, так и инновационные решения.

Сегодня в России и по всему миру стремительно развиваются новые медицинские методики, такие как таргетная доставка лекарств, биотехнологии для сохранения урожая и другие связанные с этим области. Поэтому выпускники химико-биологического кластера не останутся без работы.

ПРАКТИКА в НОЦ ИТМО: большинство ребят освоят синтез наночастиц, будут изучать их характеристики и свойства, смогут получить новые материалы на их основе и рассмотреть потенциальное применение.

Летняя практика по программированию мобильных приложений на платформе Android 2018

JetBrains Research приглашает школьников 10-ых классов ФМЛ № 30 принять участие в ежегодной летней практике по программированию мобильных приложений на платформе Android. Мероприятие пройдет с 1 по 22 июня 2018 года в Санкт-Петербурге.

Основными целями проведения практики являются профессиональная ориентация и привлечение школьников к информационным технологиям. Школа дает прекрасную возможность участникам побыть в роли разработчиков и создать настоящее мобильное приложение на языке Kotlin.В течение этого времени участники в небольших командах по 3-4 человека будут работать над приложениями для мобильных устройств. На всех этапах разработки начинающим программистам будут помогать опытные кураторы. Участникам предстоит:

• Погрузиться в реальную атмосферу разработки проектов;
• Освоить современные приемы программирования мобильных устройств на платформе Android с помощью языка Kotlin и Android Studio;
• Представить результаты работы и опубликовать законченные проекты в Google Play.

Школа проводится при непосредственном участии профессиональных разработчиков программного обеспечения и преподавателей кафедр математических и информационных технологий (СПбАУ РАН) и математического обеспечения и применения ЭВМ (СПбГЭТУ «ЛЭТИ»).

Институт прикладной астрономии Российской академии наук

Летняя практика для учеников 10-х классов ФМЛ № 30
1 – 15 июня 2018 г.

Институт прикладной астрономии Российской академии наук (ИПА РАН) — один из крупнейших астрономических институтов мира, ведущий исследования в области новых методов астромет-рии и геодинамики, эфемеридной астрономии, классической и релятивистской небесной механики, радиоастрономии и радиоинтерферометрии, космической геодезии и фундаментального координатно-временного обеспечения.

Ежегодно в ИПА РАН под руководством ученых и специалистов института проходит летняя производственная практика для уче-ников 10-х классов. В ходе практики школьники знакомятся с работой института, слушают лекции по астрометрии, небесной механике, космической геодезии, вычислительной математике, выполняют практические задания, получают информацию по вузам, готовящим специалистов в соответствующих областях.

Лекции и практические занятия будут проходить на набережной Кутузова д. 10 (м. Чернышевская). Один день практики будет посвящён экскурсии в радиоастрономическую обсерваторию «Светлое», расположенную в Приозерском районе Ленинградской области, во время которой ученики получат представление о том, как устроена современная обсерватория и какие методы и инструменты используются сегодня для получения наблюдательных данных.

Расписание летней практики для учеников 10-х классов ФМЛ № 30

1–15 июня 2018 г.

Адреса:

• ИПА РАН, наб. Кутузова д.10 (м. Чернышевская)

Предлагаемый курс летней учебно-исследовательской практики посвящен основам и особенностям разработки приложений на основе графического API OpenGL, позволяющим создавать плоские и трехмерные сцены и анимацию. Занятия группы охватывают вопросы разработки программ под WinAPI (прямая работа с буфером кадра), написание программ с использованием "низкоуровневого" интерфейса OpenGL (версий 1.02 - 4.6).

Исследуемые проблемы: матричная и векторная алгебра, моделирование в пространстве, анимация, текстурирование, освещение и тонирование, построение 3D систем, программирование GPU с помощью шейдеров, спецэффекты и т.д.

Требования к слушателям: знание языка программирования "Си" (на уровне понимания массивов и т.п.), хорошее владение курсом математики 10 класса ФМЛ № 30.

Занятия проводятся в здании Физико-математического лицея № 30 (7-я линия ВО, д.52).

Координатор и руководитель группы: Галинский Виталий Александрович

Первое занятие: пятница, 1 июня 2018 г., 10:00, каб.№ 111.

Программа курса и рассматриваемые темы:

• Использование средств разработки программ на Си под ОС Windows, система контроля версий, сборка проектов и т.п.
• Проектирование базового макета программы под WinAPI.
• Двойная буферизация и простейшая мультипликация.
• Вопросы синхронизации в анимационных проектах.
• Некоторые аспекты векторной алгебры. Векторы на плоскости и в пространстве. Матрицы и работа с ними. Системы линейных алгебраических уравнений. Системы координат, переходы между ними. (опционально) Комплексные числа и кватернионы.
• Аффинные преобразования. Представление посредством матриц. 2D и 3D преобразования координат, композиция преобразований.
• Проецирование. Параллельная и центральная проекции, матричные представления.
• Выполнение построения 3D сцен с помощью "проволочной" анимации.
• Визуализация 3D пространства, мировая и камеральная системы координат.
• Библиотека OpenGL. Инициализация в WinAPI.
• Создание макета программы, использующей OpenGL и WinAPI (WGL).
• Разделение управления в программе: инициализация, управление визуализацией, вывод (rendering), синхронизация и обслуживание ввода.
• Примитивы OpenGL и их параметризация.
• Программирование шейдеров, современный графический конвейер, язык программирования шейдеров GLSL. Использование вершинных, фрагментных ("пиксельных") шейдеров. Буфера вершин. Геометрические шейдера.
• Тонирование и работа с цветом.
• Моделирование освещения в OpenGL. Источники света. Уравнения освещенности.
• Текстурирование.
• Billboard и разные спецэффекты (прозрачность, тени, неплотные среды и т.п.).
• Программирование взаимодействия с игровыми манипуляторами и устройствами ввода (мышь, клавиатура, Joystick, Game pad, Wheel и т.п.)
• Програмирование 3D звука, взаимодействие со звуковой картой, библиотека OpenAL.
• (опционально) API Direct3D. Основные отличия от OpenGL. Система визуализации: Си+WinAPI+Direct3D.

Все темы подкрепляются интересными примерами, анимационными задачами, выполняемыми слушателями на компьютере. В процессе практики участники разрабатывают 3-хмерные игровые программы, программы визуализации объемных сцен и моделей.

Отчетность: выполнение практического задания, составление электронного отчета в конце практики.

Занятия ежедневные (кроме воскресений), по 6 астрономических часов (с перерывами на кофе-брейки и на обед) с 10:00 (1.6-2.6, 4.6-9.6, 11.6, 13.6-16.6, 18.6-21.6). 2.6 занятия начинаются в 15:00 и заканчиваются в 19:00.

При желании (после собеседования) есть возможность присоединиться к летнему программистскому лагерю ФМЛ № 30.

Занятия ежедневные (кроме воскресений), по 6 астрономических часов (с перерывами на кофе-брейки и на обед) с 10:00 (1.6-2.6, 4.6-9.6, 11.6, 13.6-16.6, 18.6-21.6). 2.6 занятия начинаются в 15:00.

Группа набрана.

Предлагаемый курс разработан с целью ознакомить слушателей с тематикой нанооптики и метаматериалов.

Занятия проводятся сотрудниками теоретического сектора кафедры Нанофотоники и метаматериалов. Предложенный курс практики состоит из лекционных занятий (14 ак. часов) и практических занятий по компьютерному моделированию в программном пакете CST Microwave Studio (14 ак. часов). В совокупности это позволит наглядно проиллюстрировать как базовые оптические явления, так и новые эффекты, наблюдаемые и предсказываемые в современных актуальных научных исследованиях в области нанооптики.

Практика включает в себя:

• Основы геометрической оптики и базовые оптические явления. Распространение плоской волны в различных средах. Оптические явления на границе раздела двух сред. Принцип Гюйгенса. Угол полного внутреннего отражения. Угол Брюстера.
• Основы микроскопической теории взаимодействия света с веществом. Рассеяние света. Излучение объектов малых размеров.
• Антенны в радиофизике. Излучение и концентрация электромагнитного поля антеннами. Оптические наноантенны. Введение в оптику металлов (плазмонику).
• Основы и концепция метаматериалов и метаповерхностей. Отрицательный показатель преломления. Суперлинза.
• Разработка дизайна наноструктур и компьютерное моделирование взаимодействия света с наноструктурами. Подготовка презентаций по итогам работы на практике.
• Экскурсии по современным лабораториям и научным центрам Университета ИТМО, включая демонстрацию безэховой камеры, экскурсию в оптическую лабораторию и музей оптики.

Занятия проходят с 1.06.2018 по 16.06.2018, по 4 академических часа с 11:00.