№ курса и Направление

Тема (название темы, краткое описание и список рекомендуемой литературы)

ФИО студента, № группы

Курс 3, 4

Направление ПИ, ИСИТ

Тtма: Разработка сервиса анализа тренировочной активности на основе данных мобильного фитнес-трекера

Краткое описание:

В рамках работы рассматривается задача автоматизации анализа физической активности спортсмена на основе сырых телеметрических данных, получаемых от мобильного устройства (акселерометр, гироскоп, GPS, датчик ЧСС). В случае отсутствия данных с отдельных датчиков предусмотрена их компенсация путём расчётного восстановления на основе других доступных измерений (например, ускорение оценивается по второй производной координат, полученных по GPS).

Целью работы является проектирование и разработка серверного аналитического модуля (сервиса), который выполняет постобработку записанных треков. В ходе исследования решаются следующие задачи:

·         Анализ существующих методов сегментации тренировочных данных (выявление фаз разминки, основной работы, заминки).

·         Разработка алгоритмов вычисления агрегированных метрик: общий тоннаж, интенсивность, зоны пульса, темп, ускорение.

·         Реализация классификатора интервалов нагрузки (высокая / средняя / низкая интенсивность) на основе пороговых значений или статистических отклонений.

·         Создание RESTful API для интеграции разработанного сервиса с существующим мобильным приложением-трекером.

В результате необходмо разработь сервис, позволяющий автоматически формировать детализированный отчет о тренировке с выделением ключевых интервалов и предупреждением о зонах перетренированности.

1. ___________

    2. ___________

    3. ___________

    4. ___________

Курс 3, 4

Направление ПИ, ИСИТ, ПМ

Тема: Разработка мобильного приложения для трёхмерной реконструкции объектов по серии фотоизображений с определением абсолютных линейных размеров

Краткое описание:

Работа посвящена созданию Android-приложения, реализующего полный цикл фотограмметрической обработки: от захвата изображений до построения трёхмерной модели и вычисления реальных размеров объекта.

В ходе проектирования решаются следующие задачи:

·         Проектирование модуля захвата мультимедийных данных (фотосъёмка с заданным перекрытием / видеозапись с последующим извлечением кадров).

·         Интеграция библиотек для построения структуры из движения (Structure from Motion) и плотного облака точек (например, OpenCV + коллаборативные алгоритмы или использование готовых SDK -, Meshroom,OpenMVG, Colmap).

·         Разработка метода масштабирования модели на основе метаданных EXIF (фокусное расстояние, размер матрицы) и данных инерциальных датчиков (акселерометр, гироскоп) для восстановления масштаба и ориентации в пространстве.

·         Создание пользовательского интерфейса для визуализации 3D-модели (с использованием OpenGL ES) и отображения линейных размеров выделенных участков.

Итоговый продукт - мобильное приложение, позволяющее без специального оборудования получить цифровую копию объекта с известной шкалой, пригодную для инженерных и бытовых задач.

1. ___________

    2. ___________

    3. ___________

    4. ___________

    5. ___________

Курс 3, 4

Направление ПИ, ИСИТ

Тема: Интеллектуальная система мониторинга и планирования тренировочной деятельности в циклических видах спорта

Описание:

Объектом исследования являются процессы управления тренировочной нагрузкой спортсменов в беге, лыжах и велоспорте. Предметом разработки выступает мобильное приложение с встроенными алгоритмами AI для персонализированного планирования и контроля.

Основные научно-технические задачи:

●       Проектирование архитектуры клиент-серверного приложения для сбора, хранения и обработки многомерных данных активности.

●       Разработка алгоритмов классификации вида спорта по паттернам движения и автоматической сегментации тренировки на фазы (разминка, основная работа, заминка).

●       Реализация рекомендательного модуля на основе методов машинного обучения (например, коллаборативная фильтрация или rule-based системы с адаптивными порогами), который формирует индивидуальные планы, учитывая текущий уровень подготовки, цели и восстановительные показатели.

●       Создание модуля контроля выполнения с визуализацией отклонений и генерацией push-уведомлений.

●       Разработка панели аналитики, отображающей динамику эффективности (VO2max, критическая мощность, пульсовой отклик) на уровне отдельной тренировки и долгосрочного периода.

1. ___________

    2. ___________

    3.___________

    4.____________

Курс 2, 3, 4

Направление ПИ, ИСИТ

Тема: Разработка мобильного приложения для планирования маршрутов и навигации в активных видах спорта с социальными функциями.

Описание:

Работа посвящена созданию многофункционального Android-приложения, предназначенного для спортсменов и туристов, занимающихся пешеходными походами, бегом и велоспортом (шоссе/горы). Приложение объединяет инструменты построения треков, офлайн-навигации, анализа рельефа и взаимодействия пользователей.

В ходе проектирования и реализации решаются следующие задачи:

●       Разработка модуля планирования маршрутов – создание и редактирование треков на основе картографических данных (OpenStreetMap или других) с учётом вида спорта, уровня подготовки и типа покрытия. Реализация алгоритма автоматической генерации маршрута по записанному треку (рекоммендация похожих маршрутов).

●       Реализация пошаговой навигации – голосовое и визуальное сопровождение движения с перерасчётом маршрута при отклонении, отображение оставшегося расстояния, времени и профиля высот.

●       Обеспечение работы в офлайн-режиме – реализация загрузки и кэширования картографических тайлов на устройство с возможностью автономной навигации без интернет-соединения.

●       Создание модуля анализа рельефа и покрытия – визуализация профиля высот, расчёт крутизны склонов, классификация участков пути по типу дорог (асфальт, грунтовка, тропа) на основе данных OSM и спутниковых снимков.

●       Интеграция с внешними устройствами – разработка протоколов синхронизации маршрутов с популярными носимыми устройствами (Garmin, Wahoo, Polar, Suunto) через их SDK или стандартные форматы (FIT, GPX).

●       Внедрение социального функционала – создание системы отметок пользователями интересных мест (смотровые площадки, родники, сложные участки) с привязкой к координатам и возможностью просмотра фотоотзывов.

1.         ___________

2.         ___________

3.         ___________

4.         ___________

Курс 2

 Направление ПИ, ИСИТ

Тема: Разработка комплекта лабораторных работ по оркестрации Docker-контейнеров при тестировании и обновлении приложений для курса «Администрирование информационных систем»

В работе решается задача создания учебно-методического обеспечения для дисциплины «Администрирование в ИС» в части, посвящённой современным технологиям контейнеризации и оркестрации. Предлагаемый комплект лабораторных работ ориентирован на формирование у студентов практических навыков работы с Docker в процессах непрерывной поставки ПО.

В ходе выполнения работы решаются следующие задачи:

·         Анализ существующих подходов к обучению контейнеризации в вузовских курсах и выявление методических пробелов.

·         Проектирование структуры лабораторного практикума, охватывающего этапы: создание Docker-образов, работа с Docker Compose, организация взаимодействия микросервисов, применение стратегий обновления (rolling update, blue-green deployment) и интеграция тестирования в конвейер.

·         Разработка 3-4 лабораторных работ с подробными методическими указаниями, теоретическим материалом, примерами кода и контрольными вопросами.

·         Подготовка стендовой среды (виртуальные машины или облачные окружения) для самостоятельного выполнения работ.

В результате разработан готовый к внедрению учебно-методический комплекс, позволяющий студентам освоить ключевые практики DevOps: контейнеризацию, оркестрацию, автоматизацию тестирования и бесшовное обновление приложений.

1.         ___________

2.         ___________

Магистратура Курс 1

Тема: Разработка моделей, методов и информационной системы для фотограмметрической оцифровки строительной площадки и оптимизации размещения объектов.

Описание:

Проект для решения ряда задач автоматизации планирования строительной площадки на основе данных фотограмметрической съёмки. Разрабатывается информационная система, включающая мобильное приложение для сбора изображений и серверное ПО для их обработки, построения трёхмерной модели и оптимизации размещения объектов.

Основные задачи:

·         Разработка моделей и методов фотограмметрической реконструкции строительной площадки по данным фотосъёмки с мобильного устройства или БПЛА, включая калибровку камеры, построение облака точек и создание текстурной 3D-модели.

·         Создание алгоритмов автоматического распознавания размещённых объектов на площадке (строительные машины, механизмы, штабеля материалов, временные сооружения) на основе методов компьютерного зрения и анализа геометрических примитивов в трёхмерном пространстве.

·         Разработка методов оптимизации размещения объектов на площадке с учётом технологических, безопасностных и экономических критериев (минимизация перемещений, логистические потоки, зоны действия кранов, противопожарные разрывы).

·         Реализация подсистемы выявления ошибок и рекомендаций – автоматическое детектирование конфликтов (пересечения зон действия механизмов, нарушение нормативных расстояний, перегрузка складских зон) и генерация предложений по оптимальному переразмещению объектов с визуализацией предлагаемых изменений на 3D-модели.

·         Проектирование и разработка набора приложений для решения поставленных задач. Мобильное Android-приложение для фотосъёмки, передачи данных на сервер и визуализации текущего состояния площадки.Серверное ПО (бэкенд) для хранения данных, выполнения ресурсоёмких вычислений (реконструкция, оптимизация) и предоставления API. Разработка пользовательского интерфейса для отображения 3D-модели с нанесёнными объектами, зонами конфликтов и предлагаемыми вариантами перемещений.

 ПМиК (профиль ИИ)

 1.         ___________

  ИСИТ

 1.         ___________

  2.         ___________

№ курса и Направление

Тема (название темы, краткое описание и список рекомендуемой литературы)

ФИО студента, № группы

2 курс

ПИ

Тема: Распознавание поведенческих паттернов животных с помощью видеоаналитики (на примере приматов).

Краткое описание:

Необходимо разработать прототип приложения/модуля, позволяющего распознавать поведенческие паттерны приматов с использованием существующих решений для оценки позы человека — через детекцию ключевых точек рук, ног, головы и туловища. Требуется определить, подходят ли такие инструменты для приматов в целом, или необходима адаптация и дообучение моделей. Также необходимо оценить качество распознавания, выявить ограничения и сформулировать рекомендации по применению данных инструментов.

2 курс

ПИ

Тема: Разработка архитектуры автономного pwa-приложения на примере игрового квеста

Краткое описание:

Необходимо разработать архитектуру автономного прогрессивного веб-приложения (PWA), способного работать при отсутствии постоянного доступа к интернету. Рассмотреть и сравнить два варианта обеспечения автономности: работа через Wi-Fi-соединение с автономным сервером; кеширование данных в моменты наличия интернет-доступа с последующим использованием в офлайн-режиме.

2 курс

ИСТ

Тема: 3D-редактор карт подземных горных выработок

Краткое описание:

Необходимо разработать приложение, позволяющее создавать и редактировать карту подземной горной выработки в форме взвешенного графа с возможностью добавления и удаления вершин и ребер, отображения трехмерной структуры графа в интерактивном режиме, сохранение результатов в файл, а также чтения и редактирования ранее записанных карт из файла. Также необходимо добавить возможность отображения элементов системы локализации горной выработки на карте.

2 курс

ИСТ

Тема: Расчет зоны покрытия радиосигнала в горной выработке

Краткое описание:

Разработать программу для анализа зон покрытия радиосигнала стационарных точек доступа в подземной выработке, заданной в виде графа. Реализовать расчет зон покрытия сигнала, выявление зон слабого покрытия с учетом характеристик точек доступа системы локализации, а также визуализацию результатов.

№ курса и Направление

Тема (название темы, краткое описание и список рекомендуемой литературы)

ФИО студента, № группы

2 курс, 01.03.02 Прикладная математика и информатика

Тема: Метод Ньютона для системы двух нелинейных уравнений и его модификации

 Краткое описание: разработка программной реализации метода Ньютона для систем двух нелинейных уравнений и его модификаций

2 курс, 01.03.02 Прикладная математика и информатика

Тема: Быстрое преобразование Фурье

Краткое описание: разработать метод на языке программирования; протестировать разработанный метод для обработки поступающих сигналов; проанализировать эффективность метода и оптимизацию программы

3 курс, 09.03.02 Информационные системы и технологии

Тема: Распознавание автомобильных номеров

 Краткое описание: разработка программных методов предобработки и распознавания автомобильных номеров на изображениях

3 курс, 01.03.02 Прикладная математика и информатика

Тема: Решение систем линейных алгебраических уравнений методом релаксации

Краткое описание: реализовать алгоритм на языке программирования, проанализировать эффективность реализации и оптимизировать программу для повышения производительности

3 курс, 01.03.02 Прикладная математика и информатика

Тема: Решение обыкновенных дифференциальных уравнений методом Эйлера

Краткое описание: разработать метод на языке программирования, провести анализ эффективности метода и оптимизацию программы

4 курс, 01.03.02 Прикладная математика и информатика

Тема: Статистическое исследование многолетней динамики составляющих водного баланса Онежского озера

 Краткое описание: разработать и программно реализовать комплекс математических и алгоритмических моделей для анализа и прогнозирования динамики составляющих водного баланса Онежского озера, а также провести сравнительную оценку эффективности классических, имитационных и нейросетевых подходов

4 курс, 01.03.02 Прикладная математика и информатика

Тема: Построение и исследование иерархических нейросетевых моделей для распознавания графических объектов

Краткое описание: разработать, реализовать и исследовать алгоритм и программный модуль на основе иерархической нейронной сети для распознавания графических объектов, учитывающий их структурно-топологические особенности

4, 01.03.02 Прикладная математика и информатика

Тема: Методы понижения вычислительной сложности при решении задачи коммивояжера

Краткое описание: провести сравнительный анализ методов понижения вычислительной сложности при решении задачи коммивояжера и разработать программный модуль, реализующий наиболее эффективные подходы для задач средней и большой размерности

№ курса и Направление

Тема (название темы, краткое описание и список рекомендуемой литературы)

ФИО студента, № группы

ПМиИ

3 курс

Тема: Анализ метастабильной сети с потерями.

Второва Е. Н.

22303

ПМиИ

магистратура

2 курс

Тема: Стохастический анализ в квантовых сетях.

Зубко И. А.

22603

ПМиИ

магистратура

1 курс

Тема: Анализ стохастических моделей ненадежных  сетей обработки данных.

Краткое описание: рассматривается система обработки данных с ненадежным сервером хранения, в случая отказа сервера часть  информации теряется. Для минимизации потерь модель обладает свойство копирования данных.

В ходе работы предполагается изучение теории, в частности стохастической модели рассматриваемой системы; анализ показателей, условий устойчивости, квази-устойчивости, последующее имитационное моделирование.  

 Основные источники:

-Sun, W., Feuillet, M., Robert, P. (2015). Analysis of large unreliable stochastic networks. arXiv:1505.02582v2.

-el Masmari, Soukaina & El Kharroubi, Ahmed. (2025). On a loss storage network with finite capacity. Probability in the Engineering and Informational Sciences. 40. 1-29. 10.1017/S026996482510003X.

№ курса и Направление

Тема (название темы, краткое описание и список рекомендуемой литературы)

ФИО студента, № группы

Курсовая
2 курс

Тема: Алгоритмы вычисления собственных векторов действительных матриц

Обзор и сравнительный анализ ключевых характеристик современных алгоритмов вычисления собственных векторов квадратных матриц, которые реализованы в библиотеках различных языков программирования (ограничения, сходимость, вычислительная сложность, скорость, точность и т.д.)

Курсовая
2 курс

Тема: Алгоритмы вычисления собственных значений действительных матриц

Обзор и сравнительный анализ ключевых характеристик современных алгоритмов вычисления собственных значений квадратных матриц, которые реализованы в библиотеках различных языков программирования (ограничения, сходимость, вычислительная сложность, скорость, точность и т.д.)

Курсовая
2 курс

Тема: Инструменты миграции кода с устаревших языков на современные

Обзор и сравнительный анализ существующих и доступных инструментов, помогающих перевести работающие программы с устаревших языков программирования на современные языки.

Курсовая
2 курс

Тема: Алгоритмы вычисления AMI- функции для оценки параметров многомерных нелинейных недифференцированных временных рядов

Реализовать алгоритм вычисления показателей Average Mutual Information и исследовать возможности его применения для анализа динамики финансовых инструментов методами Data Mining

Курсовая
2 курс

Тема: Алгоритмы анализа детрендированных колебаний нелинейных недифференцированных временных рядов (DFA - алгоритм)

Реализовать DFA – алгоритм, который позволит проводить Detrended Fluctuation Analysis, и исследовать возможности его применения для анализа динамики финансовых инструментов методами Data Mining

Курсовая
3 курс

Тема: Анализ алгоритмов вычисления собственных векторов действительных матриц в среде Python

Тестирование характеристик популярных алгоритмов вычисления собственных векторов действительных квадратных матриц, реализованных в различных библиотеках в среде Python (ограничения, размерность, сходимость, вычислительная сложность, скорость, точность и т.д.)

Курсовая
3 курс

Тема: Анализ алгоритмов вычисления собственных значений действительных матриц в среде Python

Тестирование характеристик популярных алгоритмов вычисления собственных значений действительных квадратных матриц, реализованных в различных библиотеках в среде Python (ограничения, размерность, сходимость, вычислительная сложность, скорость, точность и т.д.)

Курсовая
3 курс

Тема: Программная реализация высокоскоростных алгоритмов вычисления собственных значений действительных матриц больших размерностей

Разработка и реализация алгоритмов вычисления собственных значений действительных матриц больших размерностей на языке C++ и создание на их основе библиотек для Python

Курсовая
3 курс

Тема: Программная реализация высокоскоростных алгоритмов вычисления собственных векторов действительных матриц больших размерностей

Разработка и реализация алгоритмов вычисления собственных векторов действительных матриц больших размерностей на языке C++ и создание на их основе библиотек для Python

ВКР 4 курс

Тема: Миграция кода с Turbo Pascal на Python с использованием методов ИИ

Рабочая программа решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами численно-аналитическим методом написана на устаревшем языке Turbo Pascal. Необходимо перевести ее на язык Python с использованием современного инструментария на основе генеративного ИИ и больших языковых моделей

ВКР 4 курс

Тема: Разработка Windows интерфейса для программы интегрирования системы обыкновенных дифференциальных уравнений

Рабочая программа решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами численно-аналитическим методом написана на языке Turbo Pascal с символьным интерфейсом. Необходимо переделать этот интерфейс на графический на основе Delphi, чтобы можно было в дальнейшем актуализировать и модернизировать программу.

2-4
Прикладная математика и информатика

Q-обучение для построения маршрута робота на дискретной модели лесного участка

Разработка и исследование алгоритма Q-обучения для перемещения робота между заданными точками лесного участка в проекте Forest Robot. Участок представляется сеткой с препятствиями и различной стоимостью переходов. Выполняется сравнение обученной стратегии с поиском кратчайшего пути и случайным выбором действий. Исследуется влияние расположения препятствий, начального положения и вероятности неисполнения команды на качество маршрута и скорость обучения.

2-4
Прикладная математика и информатика

Обучение стратегии покрытия участка с учётом повторных проходов

Исследование стратегии покрытия рабочих зон лесного участка в проекте Forest Robot с использованием обучения с подкреплением. Робот выбирает последовательность перемещений с учётом уже обследованных или обработанных клеток. Сравниваются обученная стратегия, последовательный обход полос и выбор ближайшей необработанной зоны. Анализируются полнота покрытия, повторные проходы и затраты движения при различной геометрии участка.

2-4
Прикладная математика и информатика

Обучение стратегии патрулирования контрольных точек с различными приоритетами

Разработка стратегии повторного обследования контрольных точек лесного участка в проекте Forest Robot. Точки имеют различные приоритеты, а переходы между ними — различную длительность. Обучение с подкреплением используется для выбора следующей точки с учётом давности наблюдений. Стратегия сравнивается с циклическим маршрутом и выбором наиболее приоритетной давно не обследованной точки по качеству обновления информации и затратам движения.

2-4
Прикладная математика и информатика

Обучение позиционированию рабочего органа на кинематической модели Dobot Magician

Разработка стратегии позиционирования рабочего органа на кинематической модели Dobot Magician в проекте Forest Robot. Обучение с подкреплением применяется к выбору приращений управляемых координат манипулятора для достижения заданной точки. Выполняется сравнение с решением обратной кинематики. Исследуются точность, длина движения, плавность команд и перенос результатов моделирования на настольный манипулятор.

2-4
Прикладная математика и информатика

Обучение выбору скорости движения робота при следовании заданной траектории

Исследование обучаемого выбора скорости при следовании заданной траектории в проекте Forest Robot. Геометрический маршрут исполняется регулятором, а стратегия обучения с подкреплением изменяет скоростной режим по кривизне пути, отклонению и качеству наблюдений. Проводится сравнение с постоянной скоростью и замедлением по геометрическому правилу. Оцениваются длительность прохождения, точность следования и плавность движения.

2-4
Прикладная математика и информатика

Обучение локальному объезду препятствий по дальномерным наблюдениям

Разработка и исследование стратегии локального объезда препятствий по дальномерным наблюдениям в проекте Forest Robot. Обучаемый алгоритм преобразует измерения лидара, направление цели и состояние движения в команды линейной и угловой скорости. Выполняется сравнение с регулятором RPP и реактивным обходом. Анализируются успешность движения, длина обхода, расстояние до препятствий и перенос стратегии на мобильный робот 2WD.

2-4
Прикладная математика и информатика

Обучение выбору режима движения с учётом неопределённости локализации

Исследование стратегии выбора режима движения с учётом неопределённости локализации в проекте Forest Robot. Обучаемый алгоритм использует оценку положения, её ковариацию и геометрию маршрута для выбора скорости и корректирующих действий. Выполняется сравнение с постоянным режимом и пороговым правилом. Оцениваются ошибка движения, время выполнения миссии и восстановление точности после ухудшения наблюдений.

2-4
Прикладная математика и информатика

Обучение планированию движения манипулятора в присутствии защищаемых областей

Разработка обучаемой стратегии движения манипулятора при наличии защищаемых областей в проекте Forest Robot. Исследуется достижение рабочей точки с учётом геометрии звеньев и препятствий. Стратегия обучения с подкреплением сравнивается с геометрическим планированием. Оцениваются успешность, длина движения, расстояние до защищаемых объектов и точность позиционирования на модели и манипуляторе Dobot Magician.

2-4
Прикладная математика и информатика

Исследование переноса стратегии управления 2WD при случайном изменении параметров модели

Исследование переноса обученной стратегии управления 2WD при случайном изменении параметров модели в проекте Forest Robot. При обучении варьируются характеристики привода, задержки исполнения и параметры измерений. Выполняется сравнение обучения на фиксированной модели и на распределении моделей. Оцениваются успешность прохождения маршрутов, точность движения и соответствие результатов моделирования натурным испытаниям.

2-4
Прикладная математика и информатика

Обучение управлению мобильным роботом с фильтрацией предлагаемых действий

Исследование обучения управлению мобильным роботом при использовании внешнего фильтра допустимых действий в проекте Forest Robot. Сопоставляются способы обучения с учётом корректировки команды и без её отражения в наблюдении. Анализируются успешность движения, качество маршрута и частота вмешательства фильтра. Разрабатывается стратегия, согласованная с фактически исполняемыми командами.

2-4
Прикладная математика и информатика

Исследование устойчивости обучения модели среды LeWorldModel на робототехнических траекториях

Исследование устойчивости обучения LeWorldModel на последовательностях робототехнических наблюдений и действий в проекте Forest Robot. Изучается влияние регуляризации представлений, разнообразия траекторий и длины прогнозирования. Оцениваются качество предсказания, различимость скрытых представлений и результат последующего управления. Разрабатывается воспроизводимый вычислительный эксперимент с анализом отключения отдельных компонентов модели.

2-4
Прикладная математика и информатика

Обучение навигационной стратегии по представлениям модели среды LeWorldModel

Исследование обучения навигационной стратегии на скрытых представлениях LeWorldModel в проекте Forest Robot. Сравниваются обучение управления непосредственно по изображениям, использование предварительно обученного кодировщика и планирование по модели среды. Анализируются успешность навигации, потребность в обучающих взаимодействиях и вычислительные затраты. Оценивается перенос стратегии при изменении геометрии и внешнего вида сцены.

2-4
Прикладная математика и информатика

Иерархическое обучение согласованному управлению мобильной базой и подъёмно-поворотным оборудованием

Разработка иерархической стратегии согласованного управления мобильной базой и подъёмно-поворотным оборудованием в проекте Forest Robot. Верхний уровень выбирает последовательность навыков, нижний исполняет движения базы и рабочего органа. Сравниваются раздельное управление, согласование по правилам и обучение с подкреплением. Оцениваются время технологического цикла, точность рабочего положения и результативность операций.

2-4
Информационные системы и технологии + заочники

Система формирования наборов робототехнических траекторий для обучения с подкреплением

Разработка подсистемы подготовки траекторий робота для обучения с подкреплением в проекте Forest Robot. Подсистема объединяет наблюдения, команды, состояния и результаты эпизодов, обеспечивает проверку временной согласованности и формирование обучающих выборок. Исследуется влияние полноты и состава данных на обучение навигационной стратегии. Предусматриваются поиск эпизодов, просмотр качества записей и воспроизведение выбранных траекторий.

2-4
Информационные системы и технологии + заочники

Редактор миссий обследования и обработки участка для испытаний обучаемых стратегий

Разработка редактора робототехнических миссий в проекте Forest Robot. В редакторе задаются рабочие зоны, контрольные точки, препятствия и последовательности операций. Подготовленный сценарий используется для обучения и сравнения стратегий управления. Предусматриваются проверка согласованности задания, запуск эксперимента и сопоставление исполненного маршрута с исходной миссией.

2-4
Информационные системы и технологии + заочники

Система раздельного представления проходимости и технологической пригодности участка

Разработка подсистемы раздельных карт проходимости и технологической пригодности в проекте Forest Robot. Подсистема хранит свойства участка для перемещения и выполнения выбранной операции, объединяет их при назначении рабочих зон и передаёт в обучаемый планировщик. Исследуется влияние структуры карты на выбор маршрута, число успешных операций и ошибки назначения обработки.

2-4
Информационные системы и технологии + заочники

Информационная панель сравнения обучаемых стратегий управления роботом

Разработка информационной панели сравнения стратегий управления роботом в проекте Forest Robot. Панель объединяет траектории, наблюдения, действия и события экспериментов, поддерживает воспроизведение и сопоставление показателей. На примере обучаемой навигации исследуется возможность выявления причин различий между стратегиями и проверки итоговых результатов по первичным данным.

2-4
Информационные системы и технологии

Подсистема подготовки согласованных наблюдений для обучаемого управления 2WD

Разработка подсистемы согласованных наблюдений для обучаемого управления 2WD в проекте Forest Robot. Подсистема объединяет изображения, лидар, одометрию и инерциальные измерения с учётом времени их получения и качества. Исследуется влияние способа синхронизации, пропусков и задержек на работу навигационной стратегии. Результат включает адаптер данных и средства диагностики наблюдений.

2-4
Информационные системы и технологии + заочники

Диспетчер технологического цикла с обучаемым выбором последовательности действий

Разработка диспетчера технологического цикла в проекте Forest Robot с обучаемым выбором последовательности действий. Диспетчер координирует перемещение, позиционирование, выполнение операции и проверку результата. Исследуются обработка событий, повторные попытки и согласование исполнителей. Сравниваются фиксированный порядок, правила выбора и обучение с подкреплением по времени и результативности полного цикла.

2-4
Информационные системы и технологии + заочники

Подсистема подтверждения результата операции в робототехнической миссии

Разработка подсистемы подтверждения результата робототехнической операции в проекте Forest Robot. Подсистема связывает отправку команды, завершение движения и проверку фактического результата, формирует события выполнения и данные для вознаграждения. Исследуется влияние способа подтверждения на обучение стратегии и достоверность оценки миссии.

2-4
Информационные системы и технологии

Подсистема автономного выполнения маршрутной миссии с обучаемым локальным управлением

Разработка подсистемы маршрутной миссии с обучаемым локальным управлением в проекте Forest Robot. Подсистема связывает задание, оценку состояния, навигационную стратегию и исполнение команд на 2WD. Предусматриваются регистрация прогресса, изменение цели и восстановление выполнения. Обученный контроллер сравнивается с RPP по успешности, времени и качеству прохождения маршрутов.

2-4
Информационные системы и технологии

Система подготовки и использования визуальных траекторий 2WD для обучения LeWorldModel

Разработка системы подготовки визуальных траекторий 2WD для обучения LeWorldModel в проекте Forest Robot. Изображения связываются с исполненными действиями и временными отметками, формируются последовательности для обучения модели среды. Исследуются влияние синхронизации и разнообразия данных на прогноз и выполнение навигационной задачи.

2-4
Информационные системы и технологии

Система адаптивного назначения рабочих зон с учётом проходимости и типа оборудования

Разработка системы адаптивного назначения рабочих зон в проекте Forest Robot. Система учитывает проходимость, свойства участка, тип оборудования и результаты выполненных операций. Обучение с подкреплением используется для выбора следующей зоны и пересмотра задания при изменении условий. Оцениваются результативность операций, затраты перемещений и полнота выполнения участка.

2-4
Информационные системы и технологии

Система выявления отклонений поведения робота по модели среды и выбора восстановительных действий

Разработка системы выявления отклонений поведения робота по модели среды в проекте Forest Robot. Предсказания LeWorldModel сопоставляются с последующими наблюдениями, а обнаруженное рассогласование используется для выбора восстановительного действия. Исследуются чувствительность обнаружения, ложные срабатывания и результативность восстановления при задержках и изменении сцены.

2-4
Информационные системы и технологии

Информационно-аналитическая система оценки влияния обучаемого управления на результативность операций

Разработка информационно-аналитической системы оценки результативности робототехнических операций в проекте Forest Robot. Система связывает время перемещений, стадий обработки, ожиданий и повторных попыток с подтверждённым результатом. Классические и обучаемые стратегии сравниваются по времени на выполненную операцию, загрузке и причинам потерь. Предусматривается построение отчётов из журналов экспериментов.

2-4
Программная инженерия

Разработка модульной среды обучения управлению двухколёсным роботом

Развитие модульной среды обучения управлению двухколёсным роботом в проекте Forest Robot. Разрабатываются компоненты движения, наблюдений, действий и результата эпизода, поддерживающие смену конфигурации без изменения алгоритма обучения. Среда проверяется классическим и обучаемым контроллерами. Исследуются воспроизводимость, расширяемость и корректность взаимодействия программных компонентов.

2-4
Программная инженерия

Разработка среды обучения позиционированию манипулятора Dobot Magician

Разработка среды обучения позиционированию Dobot Magician как компонента проекта Forest Robot. Среда реализует кинематическую модель, наблюдения, действия и проверку достижения цели, поддерживает обучение стратегии и воспроизведение движений. Основное внимание уделяется программным интерфейсам, конфигурированию и автоматической проверке геометрии и результатов эпизода.

2-4
Программная инженерия

Разработка программного адаптера обученной стратегии к интерфейсам управления ROS 2

Разработка адаптера обученной стратегии к управлению через ROS 2 в проекте Forest Robot. Адаптер преобразует наблюдения в вход модели, формирует команды платформы и сохраняет связь между решением и исполнением. Исследуются совместимость схем, временная согласованность и поведение при смене модели. Проверка проводится на навигационной задаче 2WD.

2-4
Программная инженерия

Разработка инструмента воспроизводимого запуска экспериментов по обучению робота

Разработка инструмента воспроизводимого запуска серий обучения в проекте Forest Robot. Инструмент связывает конфигурацию, начальное состояние генераторов, версии моделей и результаты, поддерживает выполнение и повтор исследовательской серии. Исследуются согласованность хранения, обработка прерывания и повторное построение сравнительных показателей навигационных стратегий.

2-4
Программная инженерия

Разработка библиотеки условий завершения и расчёта результата робототехнических эпизодов

Разработка библиотеки расчёта результата робототехнических эпизодов в проекте Forest Robot. Библиотека формализует достижение цели, покрытие зоны, завершение операции и начисление вознаграждения. На обучаемой навигации исследуется соответствие программных критериев фактическому выполнению задания. Предусматриваются компонентные проверки и повторный расчёт показателей по журналам.

2-4
Программная инженерия

Разработка единого интерфейса классических и обучаемых стратегий управления роботом

Разработка единого интерфейса классических и обучаемых стратегий управления в проекте Forest Robot. Интерфейс обеспечивает загрузку, подготовку, выбор действия, сброс состояния и завершение работы контроллера. Исследуются взаимозаменяемость реализаций, сохранение истории и воспроизводимость сравнения. Проверка выполняется на регуляторе RPP и обученной навигационной модели.

2-4
Программная инженерия

Разработка адаптера робототехнических эпизодов для модели и физического 2WD

Разработка адаптера робототехнических эпизодов для моделирования и физического 2WD в проекте Forest Robot. Адаптер согласует начало опыта, наблюдения, действия и завершение, сохраняет фактические длительности и результаты. Исследуются переносимость сценария, воспроизведение и расхождения между модельным и натурным исполнением.

2-4
Программная инженерия

Разработка автоматических испытаний обучаемого управления при задержках и пропусках данных

Разработка автоматических испытаний обучаемого управления при задержках и пропусках данных в проекте Forest Robot. Создаётся генератор воздействий на наблюдения, команды и процесс вычисления. Классический и обучаемый контроллеры сравниваются на одинаковых сценариях. Оцениваются реакция системы, результат миссии и воспроизводимость выявленных ошибок.

2-4
Программная инженерия

Оптимизация программного исполнения обученной стратегии на бортовом вычислителе

Оптимизация исполнения обученной стратегии на бортовом вычислителе 2WD в проекте Forest Robot. Исследуются способы загрузки, преобразования и применения модели, организация вычислений и подготовка наблюдения. Сравниваются задержка, память и качество навигации. Разрабатывается воспроизводимый профиль исполнения с проверкой совпадения команд после преобразования модели.

2-4
Программная инженерия

Разработка программного адаптера LeWorldModel к пользовательской робототехнической среде

Разработка адаптера LeWorldModel к робототехническим средам проекта Forest Robot. Адаптер согласует изображения, действия, историю и формат сохранённой модели, предоставляет команды подготовки данных, обучения и оценки. Проверяется воспроизводимость прогноза и выполнение задачи управления. Исследуются ошибки согласования интерфейсов и переносимость вычислительного эксперимента.

2-4
Программная инженерия

Разработка подсистемы исполнения планов LeWorldModel с контролем времени и актуальности

Разработка подсистемы исполнения планов LeWorldModel в проекте Forest Robot с контролем времени и актуальности. Подсистема связывает запрос, наблюдение, цель и версию модели, исполняет фрагмент плана и организует перепланирование. Исследуются задержанные ответы, изменение цели и отмена. Оцениваются качество миссии, вычислительные затраты и согласованность исполнения.

2-4
Программная инженерия

Разработка библиотеки робототехнических навыков для иерархического обучения с подкреплением

Разработка библиотеки робототехнических навыков для иерархического обучения с подкреплением в проекте Forest Robot. Навыки описываются единым интерфейсом начала, исполнения, результата и отмены. Верхний уровень обучается выбирать последовательность навыков для технологической миссии. Исследуются композиция, повторное выполнение и восстановление состояния.

2-4
Программная инженерия

Разработка системы проверяемого внедрения новых версий обученных моделей управления

Разработка системы проверяемого внедрения версий моделей управления в проекте Forest Robot. Модель связывается со схемами наблюдений, нормализацией, данными и результатами контрольных испытаний. Автоматизируются сравнение версии, переключение и восстановление предыдущего пакета. Исследуются совместимость и изменение качества навигации после обновления.

2-4
Программная инженерия

Автоматический поиск трудных сценариев управления роботом с использованием обучения с подкреплением

Разработка генератора трудных сценариев управления роботом с использованием обучения с подкреплением в проекте Forest Robot. Генератор изменяет геометрию препятствий и параметры воздействий для выявления ошибок навигационного контроллера. Выполняется сравнение с равномерной случайной генерацией. Оцениваются разнообразие, воспроизводимость и диагностическая полезность найденных сценариев.

1 курс магистратуры
Прикладная математика и информатика, профиль Анализ данных (Data Science)

Адаптивное патрулирование участков лесовосстановления на основе иерархического обучения с подкреплением и обучаемой модели среды

Георгий Дорошин, 22503

№ курса и Направление

Тема (название темы, краткое описание и список рекомендуемой литературы)

ФИО студента,

№ группы

ПМИ,

2 курс

Тема: Клеточные автоматы в криптографии

Краткое описание: подготовить обзор применения клеточных автоматов для шифрования информации

ПМИ,

2 курс

Тема: Математические модели распространения лесного пожара

Цель работы: Провести сравнительный анализ математических подходов к моделированию лесных пожаров и реализовать программный комплекс для прогнозирования формы фронта пожара при различных внешних факторах.

Основные задачи:

1.    Изучить теоретические основы моделирования пожаров: полуэмпирические модели (модель Ротермела), непрерывные модели (уравнения типа «реакция-диффузия») и дискретные подходы.

2.    Сформулировать правила стохастического клеточного автомата, учитывающего рельеф местности, плотность биомассы, скорость и направление ветра.

3.    Разработать программу (на Python или C++) с графическим интерфейсом для визуализации выгорания лесного массива в реальном времени.

4.    Провести вычислительные эксперименты: оценить влияние случайных факторов (искр, изменения ветра) на форму выгоревшего участка.

ПМИ,

2 курс

Тема: Моделирование пространственно-временной динамики популяций (система «хищник — жертва») с использованием двумерных клеточных автоматов.

Цель работы: Разработать и программно реализовать имитационную модель системы «хищник — жертва» на основе двумерного клеточного автомата для анализа влияния локальных правил взаимодействия и начального пространственного распределения на выживаемость видов.

Основные задачи:

1.    Изучить теоретические основы математического моделирования популяций и концепцию клеточных автоматов (окрестности Мура и фон Неймана).

2.    Сформулировать дискретные локальные правила переходов для клеток (рождение, гибель от голода/возраста, миграция, размножение, акт поедания жертвы).

3.    Разработать программный комплекс (например, на Python/C++) с визуализацией динамики сетки в реальном времени.

4.    Провести серию вычислительных экспериментов при различных параметрах (вероятность размножения, энергоемкость жертвы, радиус обзора).

ПМИ,

4 курс

Тема: Исследование волновых демографических процессов в линейной модели города с использованием элементарных клеточных автоматов

Краткое описание: Каждая ячейка — это городская зона на разном удалении от центра. Состояние ячейки отражает доминирующую возрастную группу или индекс старения. Правила перехода моделируют маятниковую миграцию и старение: молодежь стремится в центр, пожилые люди смещаются к тихой периферии. Задача — классифицировать типы эволюции систем (по Вольфраму) и определить, при каких правилах возникают стабильные «волны старения» (демографические циклы).

№ курса и Направление

Тема (название темы, краткое описание и список рекомендуемой литературы)

ФИО студента, № группы

2, 3 курс

ПМИ, ИСТ, ПИ

Тема: Генерация набора текстовых документов проектной документации для обучения и тестирования нейронных сетей

Необходимо разработать программу на языке программирования python для решения задачи генерации документов. Имеется набор требований к оформлению и содержанию документов (из ГОСТов и специфических внутренних нормативных актов компаний). Необходимо генерировать набор «правильных» и «не правильных» документов, с классификацией их по ошибкам.

3, 4 курс

ПМИ, ИСТ, ПИ,

магистратура

Тема: Сервис проверки чертежей в задачах нормоконтроля на основе мультимодальных нейронных сетей

 Необходимо разработать программу на языке программирования python для решения задачи проверки чертежей. Есть определенные правила к чертежам, например, подпись габаритов. Система должна проверять на соответствие этим правилам.

2, 3 курс

ПМИ, ИСТ, ПИ

Тема: Интеллектуальный агент – сотрудник пресс-службы

 Необходимо разработать агента (и его архитектуру), который по короткой входной информации осуществляет поиск дополнительных сведений и подготовку публикаций в разных форматах (лонггрид, заметка, пост в социальную сеть и пр.), а затем, после согласования человеком, публикует материал в настроенных ресурсах.

3, 4 курс

ПМИ, ИСТ, ПИ,

магистратура

Тема: Цифровой экскурсовод по ЦИИ

 На основе проекта АЙНО (цифровой аватар) создать упрощенную копию для проведения экскурсий по ЦИИ. Задачи – оптимизация ресурсов (должна запускаться на ограниченном наборе ресурсов).

3, 4 курс

ПМИ, ИСТ, ПИ

Тема: Проверка учебных документов

 Необходимо разработать программу на языке программирования python для решения задачи проверки рабочих программ дисциплин на соответствие учебному плану. По результатам проверки должен быть сформирован отчет по обнаруженным ошибкам.

4 курс

ПМИ, ИСТ, ПИ,

магистратура

Тема: Разработка мобильного приложения для реабилитации больных

 Необходимо разработать мобильное приложение, в котором реализованы несколько упражнений для глаз.

3, 4 курс

ПМИ, ИСТ, ПИ

Тема: Разработка программной системы для перевода технических документов

 Необходимо разработать программу на языке программирования python для решения задачи формирования документов по определенным правилам. Предварительно документы должны быть переведены с русского языка на английский, китайский.

3, 4 курс

ПМИ, ИСТ, ПИ

Тема: Разработка программной системы для решения задачи оптимального размещения предприятий в заданной местности

 Необходимо разработать программу на языке программирования python для решения оптимизационной задачи. Есть поставщики и потребители продукции. Необходимо выбрать место размещения производства с учетом реальной транспортной доступности поставщиков и потребителей.