Комп'ютерне моделювання фізичних процесів

Семестр: Осінній
Кількість кредитів: 5
Кількість годин лекцій: 24
Кількість годин практичних занять: 26
Форма контролю: Диф. залік
Мова викладання: Українська

Викладач: Бабічев Сергій Анатолійович

Курс спрямований на формування базових знань з аналогової та цифрової електроніки, принципів роботи електронних компонентів і сучасних мікропроцесорних систем. У межах дисципліни розглядаються основні електронні елементи, логічні схеми, принципи побудови цифрових пристроїв, архітектура мікропроцесорних систем та основи програмованої логіки. Особлива увага приділяється практичному застосуванню засобів проєктування цифрових систем у середовищі ISE WebPACK, створенню та моделюванню логічних схем, а також основам роботи з мікропроцесорними пристроями. Після завершення курсу студенти будуть: знати основні поняття аналогової та цифрової електроніки; розуміти принципи роботи базових електронних компонентів і цифрових схем; знати структуру та функціонування мікропроцесорних систем; розуміти принципи побудови комбінованих і послідовнісних цифрових систем; вміти створювати та аналізувати цифрові схеми; вміти використовувати середовище ISE WebPACK для моделювання та проєктування цифрових систем; отримати базові навички роботи з мовами опису апаратури та цифровими платформами.

Семестр: Осінній
Кількість кредитів: 5
Кількість годин лекцій: 24
Кількість годин практичних занять: 26
Форма контролю: Диф. залік
Мова викладання: Українська

Викладач: Бабічев Сергій Анатолійович

Курс «Фізика комп’ютерних ігор» присвячений вивченню фізичних процесів і математичних моделей, що використовуються під час розробки сучасних комп’ютерних ігор, інтерактивних симуляцій та віртуальних середовищ. У межах дисципліни розглядаються базові принципи класичної механіки, кінематики та динаміки руху об’єктів, моделювання сил і взаємодій між об’єктами, фізика зіткнень, гравітаційні процеси, а також основи комп’ютерної анімації руху. Значна увага приділяється моделюванню реалістичної поведінки об’єктів у двовимірному та тривимірному просторі, включаючи рух тіл під дією сили тяжіння, тертя, пружності, імпульсу та інших фізичних факторів.

У процесі навчання студенти ознайомлюються з принципами створення фізичних рушіїв (physics engines), методами чисельного моделювання фізичних процесів, алгоритмами обробки зіткнень та способами візуалізації результатів симуляцій. Окремий акцент робиться на практичній реалізації фізичних моделей засобами програмування з використанням сучасних інструментів і бібліотек мов Python та інших програмних платформ. У рамках курсу студенти створюють власні інтерактивні симуляції фізичних процесів, аналізують поведінку моделей та досліджують вплив параметрів системи на результати моделювання.

Після завершення курсу студенти будуть знати основні фізичні принципи, що використовуються у комп’ютерних іграх та симуляційних системах, методи математичного опису руху й взаємодії об’єктів, а також підходи до програмної реалізації фізичних моделей. Студенти набудуть практичних навичок створення фізичних симуляцій, візуалізації результатів моделювання та розробки інтерактивних програмних застосунків із використанням елементів ігрової фізики.

Семестр: Осінній
Кількість кредитів: 5
Кількість годин лекцій: 26
Кількість годин практичних занять: 24
Форма контролю: Диф. залік
Мова викладання: Українська

Викладач: Львов Михайло Сергійович

Комп’ютерна графіка — це навчальна дисципліна, яка охоплює теоретичні та прикладні аспекти створення, обробки й візуалізації графічної інформації за допомогою комп’ютерних засобів. Вона є ключовою у підготовці фахівців з комп’ютерних наук, програмної інженерії, мультимедіа та дизайну, оскільки формує базові уявлення про побудову графічних зображень і анімацій, використання апаратних і програмних ресурсів, а також алгоритмів візуалізації у 2D та 3D-просторах. У межах курсу студенти вивчають математичні основи комп’ютерної графіки, включно з векторною та растровою моделями зображень, колірними просторами, перетвореннями векторів і матриць, побудовою кривих та поверхонь. Значна увага приділяється реалізації алгоритмів побудови примітивів (відрізків, кіл, багатокутників), алгоритмів згладжування, заповнення областей, растеризації, трансформацій об’єктів, обробки освітлення та тіней. Курс також знайомить з основами тривимірного моделювання, перспективними проєкціями, побудовою сцен та принципами фотореалістичної візуалізації. Вивчення комп’ютерної графіки сприяє розвитку просторового уявлення, навичок візуального мислення, програмування та дизайнерського підходу до створення цифрових продуктів. Ця дисципліна відкриває широкі можливості для подальшої спеціалізації у сферах геймдеву, візуальних ефектів, інтерфейсного дизайну та віртуальної реальності.

Семестр: Весняний
Кількість кредитів: 5
Кількість годин лекцій: 20
Кількість годин практичних занять: 30
Форма контролю: Диф. залік
Мова викладання: Українська

Викладач: Бабічев Сергій Анатолійович

Курс присвячений вивченню принципів побудови та програмування сучасних вбудованих систем на основі мікроконтролерів і одноплатних комп’ютерів. У межах дисципліни розглядаються архітектурні особливості мікроконтролерних платформ, принципи взаємодії з датчиками та виконавчими пристроями, основи цифрового керування, передавання даних і реалізації IoT-рішень. Практична частина курсу орієнтована на розробку програмних і апаратних рішень із використанням платформ Arduino Uno, Raspberry Pi, ESP32 та інших сучасних мікроконтролерних систем. Після завершення курсу студенти будуть: знати принципи роботи мікроконтролерів і вбудованих систем; розуміти архітектурні особливості платформ Arduino Uno, Raspberry Pi та ESP32; знати основи підключення та використання датчиків, модулів і виконавчих пристроїв; розуміти принципи цифрового введення-виведення, роботи з інтерфейсами UART, I2C, SPI та бездротовими технологіями; вміти розробляти програми для керування електронними пристроями; вміти реалізовувати системи моніторингу та автоматизації; отримати практичні навички створення IoT-проєктів і програмування вбудованих систем із використанням сучасних програмних середовищ і мов програмування.

Семестр: Весняний
Кількість кредитів: 5
Кількість годин лекцій: 24
Кількість годин практичних занять: 26
Форма контролю: Диф. залік
Мова викладання: Українська

Викладач: Бабічев Сергій Анатолійович

Курс присвячений вивченню принципів побудови та функціонування сучасних обчислювальних систем, їх апаратної організації та взаємодії основних компонентів комп’ютера. У межах дисципліни розглядаються архітектура процесорів, організація пам’яті, системи введення-виведення, принципи виконання команд, мікропроцесорна організація, а також сучасні підходи до підвищення продуктивності обчислювальних систем. Особлива увага приділяється аналізу структури комп’ютерних систем, принципам роботи цифрових пристроїв, мікропроцесорів і мікроконтролерів, а також взаємодії апаратного та програмного забезпечення. Після завершення курсу студенти будуть: знати основні принципи побудови обчислювальних систем; розуміти архітектуру сучасних процесорів і комп’ютерних систем; знати принципи організації пам’яті та систем введення-виведення; розуміти процес виконання машинних команд і організацію мікропроцесорних систем; знати базові принципи функціонування цифрових логічних схем; вміти аналізувати структуру та характеристики обчислювальних систем; вміти працювати з базовими засобами моделювання та дослідження архітектури комп’ютерних систем; отримати практичні навички аналізу продуктивності та ефективності сучасних обчислювальних платформ.

Семестр: Весняний
Кількість кредитів: 5
Кількість годин лекцій: 24
Кількість годин практичних занять: 26
Форма контролю: Диф. залік
Мова викладання: Українська

Викладач: Бабічев Сергій Анатолійович

Курс «Основи нанотехнологій» присвячений вивченню фундаментальних принципів нанонауки та нанотехнологій, особливостей фізичних і хімічних процесів на нано-рівні, а також властивостей сучасних наноматеріалів. У межах дисципліни розглядаються основні поняття та підходи до створення, модифікації й дослідження наноструктур, закономірності поведінки речовини на масштабах від 1 до 100 нанометрів, а також вплив розмірних ефектів на фізичні, механічні, електричні, магнітні та оптичні властивості матеріалів.

Особлива увага приділяється взаємозв’язку між структурою матеріалів на нано-рівні та їх функціональними характеристиками. У курсі розглядаються сучасні методи отримання наноматеріалів, включаючи фізичні, хімічні та комбіновані технології синтезу, а також методи аналізу й дослідження наноструктур за допомогою електронної мікроскопії, спектроскопії та інших сучасних засобів діагностики. Окремо вивчаються особливості наночастинок, наноплівок, нанотрубок, графенових структур та композитних наноматеріалів.

У межах дисципліни також розглядаються сучасні напрями застосування нанотехнологій у різних галузях науки й техніки. Зокрема, аналізуються приклади використання наноматеріалів у мікро- та наноелектроніці, сенсорних системах, енергетиці, біомедицині, фармацевтиці, інформаційних технологіях, робототехніці та системах штучного інтелекту. Значна увага приділяється перспективам розвитку нанотехнологій, питанням безпеки використання наноматеріалів та їх впливу на навколишнє середовище.

Після завершення курсу студенти будуть знати фундаментальні принципи нанотехнологій, основні властивості наноматеріалів та методи їх дослідження, сучасні технології створення наноструктур і сфери їх практичного застосування. Студенти набудуть навичок аналізу властивостей наноматеріалів, оцінювання можливостей використання нанотехнологій у високотехнологічних системах та розуміння перспектив розвитку сучасної наноіндустрії.