Кафедра математического обеспечения вс

Вид материала

Документы

Содержание Компьютерная безопасность Сферами профессиональной деятельности Объектами профессиональной деятельности Производственно-технологическая деятельность Методы программирования Языки программирования Математическая логика и теория алгоритмов Дискретная математика Аппаратные средства вычислительной техники Операционные системы Компонентно-ориентированное программирование Теоретические основы компьютерной безопасности Теоретико-числовые методы в криптографии Криптографические методы защиты информации Криптографические протоколы Основы информационной безопасности Системы управления базами данных Вычислительные сети Технологии распределенных вычислений Проектирование информационных систем ... Полное содержание

Подобный материал:

• Учебная программа для специальности: ( рабочий вариант) 1-25, 229.15kb.
• Н. И. Лобачевского Факультет Вычислительной математики и кибернетики Кафедра Математического, 169.45kb.
• Н. И. Лобачевского Факультет Вычислительной математики и кибернетики Кафедра Математического, 172.6kb.
• Инновационные элементы в организации сессионного экзамена в вузе, 165.54kb.
• Н. И. Лобачевского Факультет Вычислительной математики и кибернетики Кафедра Математического, 123.69kb.
• Н. И. Лобачевского Факультет Вычислительной математики и кибернетики Кафедра Математического, 132.68kb.
• И. И. Мечникова Институт математики, экономики и механики Кафедра математического обеспечения, 900.66kb.
• Программа курса «Основы математического моделирования» Осень 2007, 25.35kb.
• 010500. 62 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем (квалификация, 19.59kb.
• Высшая математика, 87.5kb.

Компьютерная безопасность

Одно из направлений в специализации кафедры – математические и программные методы защиты информации.

В 2004 г. в Пермском государственном университете открыта новая специальность 075200 – «Компьютерная безопасность». Кафедра математического обеспечения вычислительных систем является базовой кафедрой для подготовки специалистов по этой специальности.

Квалификация выпускника – математик.

Нормативный срок освоения основной образовательной программы подготовки специалиста по защите информации по специальности «Компьютерная безопасность» при очной форме обучения составляет 5 лет и 6 месяцев.

Сферами профессиональной деятельности выпускника являются области науки и техники, охватывающие совокупность проблем, связанных с построением и доказательным анализом качества защищенных компьютерных систем различного назначения. Эти проблемы наиболее актуальны для финансовой сферы, деятельности органов власти и управления, а также оборонной промышленности.

Объектами профессиональной деятельности выпускника по специальности «Компьютерная безопасность» являются: защищенные компьютерные системы и средства обработки, хранения и передачи информации; службы защиты информации; математические модели процессов, возникающих при защите информации.

Выпускник в соответствии с фундаментальной и специальной подготовкой может осуществлять следующие виды профессиональной деятельности:

1. Производственно-технологическая деятельность:
   
   • выполнение полного объема работ, связанных с разработкой и анализом средств обеспечения информационной безопасности компьютерных систем на основе разработанных программ и методик, в том числе с обеспечением требований, вытекающих из документов, регламентирующих режим соблюдения государственной тайны;
     
   • анализ существующих методов и средств, применяемых для контроля и защиты информации, и разработка предложений по их совершенствованию и повышению их эффективности;
     
   • анализ материалов с учетом специфики учреждений, организаций и предприятий и особенностей их деятельности с целью подготовки принятия решений по обеспечению защиты информации в них;
     
   • оценка технико-экономического уровня и эффективности предлагаемых и реализуемых организационно-технических решений, связанных с применением программно-технических средств защиты информации, с учетом перспектив и направлений их совершенствования;
     
   • проведение стандартных и сертификационных испытаний программных продуктов и изделий, содержащих программно-технические средства защиты информации.
     
2. Организационно-управленческая деятельность:
   
   • разработка предложений по совершенствованию и повышению эффективности принимаемых технических мер и организационных мероприятий;
     
   • изучение и обобщение опыта работы других учреждений, организаций и предприятий по способам обеспечения информационной безопасности с целью повышения эффективности и совершенствования работ по защите информации и сохранению государственной тайны;
     
   • выбор оптимального решения по уровню информационной безопасности как компромисса между различными требованиями (безопасности, качества разработки, стоимости и сроков исполнения);
     
   • организация работы профессионального коллектива исполнителей, принятие управленческих решений.
     
3. Экспериментально-исследовательская деятельность:
   
   • разработка и исследование специальных технических и программно-аппаратных средств защиты информации в компьютерных системах;
     
   • разработка математических моделей безопасности компьютерных систем;
     
   • подбор, изучение и обобщение научно-технической литературы, нормативных и методических материалов по программно-аппаратным средствам и способам обеспечения информационной безопасности компьютерных систем;
     
   • составление информационных обзоров по вопросам компьютерной безопасности;
     
   • изучение и анализ информационной безопасности современных информационных технологий.
     

Специальность «Компьютерная безопасность» является смежной со специальностью «Прикладная математика и информатика», поэтому набор дисциплин, изучаемых студентами данной специальности, во многом пересекается с приведенным выше списком:

• Информатика: Дисциплина «Информатика» имеет целью повысить информационную культуру студентов, дать прежде всего четкое представление роли этой науки как основы в становлении и развитии современных информационных технологий, в социально-экономической деятельности. Для изучения данной дисциплины студенты должны освоить базовый школьный курс информатики, иметь общее представление о принципах работы компьютеров, уметь работать в среде операционных систем ПК, иметь навыки разработки алгоритмов типовых задач, их реализации, программирования на одном из языков высокого уровня (Pascal, Basic и т.п.) в рамках школьного курса. Как наука «Информатика» имеет глобальный и универсальный характер применения во всех социальных и экономических направлениях. Дисциплина является базовой для изучения курсов «Языки программирования», «Аппаратные средства вычислительной техники», «Операционные системы», «Вычислительные сети» и др. общепрофессиональных дисциплин и дисциплин специализации. При изучении данных дисциплин углубляются и расширяются знания и навыки, полученные при изучении информатики.
  
• Методы программирования: Основная цель дисциплины «Методы программирования» – обучить студентов принципам построения и анализа алгоритмов, способствовать развитию логического и алгоритмического мышления, познакомить с общими принципами разработки программного обеспечения (ПО) и современными технологиями создания ПО. Студенты после изучения курса должны уметь самостоятельно разрабатывать алгоритмы решения различных задач средней степени сложности, производить оценку временных затрат при выполнении алгоритма. Требуется умение выбирать структуры данных для тех предметных областей, для которых разрабатываются алгоритмы. Студенты должны знать, как происходит исполнение их программ на ЭВМ различной архитектуры. Изучение данной дисциплины базируется на знаниях и навыках, полученных в курсе «Информатики», «Языков программирования», «Математической логики и теории алгоритмов». Материал курса является основой для изучения спецкурсов «Моделирование и проектирование ИС», «Компонентно-ориентированное программирование», «Параллельные алгоритмы», «Распределенные вычисления», «Криптографические методы защиты информации» и др.
  
• Языки программирования: Цель курса «Языки программирования» состоит в том, чтобы изучить различные способы мышления (парадигмы) в программировании, методы разработки алгоритмов и программ, а также методы реализации языков программирования, а также и получить практические навыки использования полученных знаний при выполнении практических заданий по программированию на языках C++ и Java, LISP, Prolog, VBA. В курсе «Языки программирования» студенты используют навыки, полученные при изучении курса «Информатика». В дальнейшем при изучении основных курсов «Системы управления базами данных», «Операционные системы», спецкурсов «Вычислительная геометрия и компьютерная графика», «Мультимедиа», «Виртуальная реальность» и др., а также при выполнении курсовых, выпускных и дипломных работ студенты используют знания, полученные в рамках курса «Языки программирования».
  
• Математическая логика и теория алгоритмов: Целью преподавания дисциплины является ознакомление слушателей с основами математической логики и теории алгоритмов, с методами оценки сложности алгоритмов и разработки эффективных алгоритмов. Изучение дисциплины основывается на знаниях, полученных слушателями при изучении дисциплин «Алгебра», «Информатика». Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины «Математическая логика и теория алгоритмов», используются обучаемыми в дальнейшем при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин компьютерного цикла, в частности, дисциплин «Дискретная математика», «Экспертные системы», «Искусственный интеллект», «Языки моделирования и машинная имитация».
  
• Дискретная математика: Дисциплина «Дискретная математика» обеспечивает приобретение фундаментальных знаний и умений в соответствии с государственным образовательным стандартом, способствует развитию логического мышления. Целью преподавания дисциплины «Дискретная математика» является ознакомление слушателей с важнейшими разделами дискретной математики, развитие у них навыков по формализации понятий и разработке дискретных математических моделей при постановке и решении соответствующих практических задач. Дисциплина основывается на знаниях, полученных слушателями при изучении дисциплин «Алгебра» и «Математическая логика и теория алгоритмов». Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины «Дискретная математика», в дальнейшем широко используются при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин.
  
• Аппаратные средства вычислительной техники: Целью данного курса является подготовка специалистов, способных обслуживать современную вычислительную технику, разрабатывать эффективное программное обеспечение, учитывающее особенности конкретных вычислительных систем, в полной мере использующее средства защиты, поддерживаемые современными аппаратными средствами ВС. В ходе изучения дисциплины студенты знакомятся с основными принципами организации и функционирования современных вычислительных систем, а также с направлениями совершенствования архитектуры ВС, развития их элементной базы. При изучении курса рассматриваются проблемы, возникающие при создании ВС с традиционной архитектурой и методы их решения. Студенты знакомятся с новыми направлениями в развитии вычислительной техники. Для изучения данной дисциплины студенты должны иметь подготовку в рамках базового курса информатики общеобразовательной школы, а также освоить курс «Информатики» в рамках учебного плана. Полученные знания используются и углубляются позднее, при изучении курса «Машинно-оиентированные языки», «Операционные системы».
  
• Операционные системы: Цель данного курса – изучение теоретических основ организации операционных систем (ОС), и получение практических навыков работы в средах различных ОС, изучение возможностей и средств, предоставляемых в распоряжение программиста и пользователя современными операционными системами. Изучение теоретического материала поддерживается практическими и лабораторными занятиями. Часть вопросов, не являющихся сложными, обеспеченными литературой, вынесена на самостоятельное изучение. Студент, изучивший дисциплину, должен свободно владеть в качестве пользователя навыками работы в среде различных ОС; уметь разрабатывать для них прикладные программы различного назначения; научиться разрабатывать многопоточные приложения, используя средства управления процессами, приложения, использующие возможности файловых систем и внешних устройств; получить базовые знания, необходимые для разработки защищенных распределенных приложений и реализации параллельной обработки данных. Изучение курса опирается на знания и навыки, полученные студентами при изучении курсов «Информатика», «Аппаратные средства вычислительной техники», «Языки программирования» и других общих математические и естественнонаучных дисциплин. Кроме того, параллельно с данным курсом учебным планом предусмотрены занятия по курсам «Дискретная математика», «Методы программирования». Материалы этих курсов также в значительной степени используются при изучении, в частности теоретических основ построения ОС. Полученные базовые знания по организации и функционированию ОС углубляются при изучении курсов «Операционная система UNIX», «Проектирование локальных сетей», «Сетевые операционные системы», «Безопасность информации на предприятии», «Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности». Знания, полученные при изучении дисциплины, используются при изучении курсов «Технологии распределенных вычислений», «Параллельное программирование».
  
• Компонентно-ориентированное программирование: см. выше.
  
• Теория информации: Дисциплина «Теория информации» относится к числу прикладных математических дисциплин, обеспечивающих приобретение фундаментальных знаний и умений в соответствии с государственным образовательным стандартом. Целью преподавания дисциплины является ознакомление слушателей с основами теории информации, методами кодирования, хранения и передачи информации.
  
• Теоретические основы компьютерной безопасности: Дисциплина «Теоретические основы компьютерной безопасности» имеет целью обучить студентов принципам и методам защиты информации, комплексного проектирования, построения, обслуживания и анализа защищенных автоматизированных систем (АС), а также содействовать фундаментализации образования. Знания и практические навыки, полученные из курса «Теоретические основы компьютерной безопасности», используются обучаемыми при изучении естественнонаучных дисциплин, при разработке курсовых и дипломных работ. Задачи дисциплины – дать основы устройства и принципов функционирования защищенных АС, методологии проектирования и построения защищенных АС, критериев и методов оценки защищенности АС, средств и методов несанкционированного доступа (НСД) к информации АС.
  
• Теоретико-числовые методы в криптографии: Дисциплина "Теоретико-числовые методы в криптографии" относится к числу дисциплин специализации федерального компонента. Целью преподавания дисциплины является ознакомление слушателей с математическими основами криптографических методов защиты информации. Изучение дисциплины основывается на знаниях, полученных слушателями при изучении дисциплин "Алгебра", "Дискретная математика", "Теория информации". Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины "Теоретико-числовые методы в криптографии", используются обучаемыми в дальнейшем при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин компьютерного цикла ("Крипто-графические методы защиты информации" и пр.).
  
• Криптографические методы защиты информации: Дисциплина "Криптографические методы защиты информации" относится к числу общепрофессиональных дисциплин федерального компонента. Целью преподавания дисциплины является ознакомление слушателей с принципами построения современных крипто-графических систем и криптографических методов защиты информации в компьютерных системах. Изучение дисциплины основывается на знаниях, полученных слушателями при изучении дисциплины "Теория информации". Знания и навыки, полученные при изучении дисциплины "Криптографические методы защиты информации", используются обучаемыми в дальнейшем при изучении общепрофессиональных и специальных дисциплин компьютерного цикла ("Криптографические протоколы" и пр.).
  
• Криптографические протоколы: Дисциплина "Криптографические протоколы" относится к числу дисциплин специализации федерального компонента. Целью преподавания дисциплины является ознакомление слушателей с математическими основами криптографических методов защиты информации, основными и вспомогательными криптографическими протоколами, специфическими криптографическими протоколами используемыми в различных предметных областях (в частности, в электронной коммерции и пр.).
  
• Основы информационной безопасности: Дисциплина «Основы информационной безопасности» имеет целью обучить студентов принципам обеспечения информационной безопасности государства, подходам к анализу его информационной инфраструктуры и решению задач обеспечения информационной безопасности компьютерных систем. Дисциплина «Основы информационной безопасности» является базовой для изучения дисциплин по программно-аппаратным и организационно-правовым методам обеспечения информационной безопасности.
  
• Системы управления базами данных: Дисциплина “Системы управления базами данных” нацелена на обучение студентов принципам хранения, обработки и передачи информации в современных информационных системах; на изучение основ теории баз данных (БД) и демонстрацию определяющей роли БД в создании эффективных систем автоматизированной обработки информации; на приобретение практических навыков построения пользовательских приложений под управлением современных реляционных и реляционно-объектных СУБД. Для успешного изучения курса необходимо владение знаниями и навыками, полученными в курсах «Операционные системы», «Языки программирования», «Методы программирования», «Математическая логика и теория алгоритмов», «Дискретная математика». Изучение теоретического материала поддерживается практическими и лабораторными занятиями.
  
• Вычислительные сети: Цель данного курса – изучение общих концепций, принципов построения сетевых операционных систем и особенностей их реализации в различных операционных системах предлагаемых производителями ПО. Основными задачами курса, решаемыми для достижения поставленной цели, являются изучение сетевой архитектуры операционных систем различных типов на примерах наиболее распространенных и широко используемых сетевых ОС Unix, Novell NetWare, Microsoft Windows (9x/NT/XP). Освоение курса должно дать базовые знания, необходимые для грамотного администрирования сетевых операционных систем, разработки программного обеспечения, предназначенного для работы в локальных и глобальных сетях. Освоение курса основывается на знаниях, полученных студентами при изучении дисциплин «Аппаратные средства вычислительной техники», «Операционные системы» «Проектирование локальных сетей». Курс является базовым для изучения спецкурсов «Операционная система UNIX», «Безопасность информации на предприятии», «Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности», «Технологии распределенных вычислений», «Web-программирование», «Стратегии электронного бизнеса».
  
• Технологии распределенных вычислений: Цель данного курса – познакомить студентов с базовыми понятиями технологии «Клиент-сервер» – технологии распределенных вычислений и основными механизмами реализации распределенных систем. При изучении курса решаются следующие задачи: выявление проблем, связанных с реализацией приложений, имеющих архитектуру Клиент/сервер, изучение механизмов их решения. При изучении данного курса используются знания и навыки, полученные при изучении курсов «Информатика», «Операционные системы», «Языки программирования», «Методы программирования», «Компонентно-ориентированное программирование». Полученные знания углубляются при изучении курсов «Web-технологии», «Параллельное программирование», «Стратегии электронного бизнеса, архитектура и проектирование».
  
• Комбинаторные алгоритмы: см. выше.
  
• Проектирование интерфейсов: см. выше.
  
• Моделирование информационных систем: Цель курса – изучение Унифицированного языка моделирования UML. Задачи курса – приобретение опыта построения моделей на языке UML, получение навыков изображения диаграмм в CASE Cool:Jex, понимание взаимосвязи различных методов моделирования.
  
• Проектирование информационных систем: Цель курса – освоение современных методов и средств проектирования программного обеспечения информационных систем, основанных на использовании CASE-технологий, а также формирование навыков их самостоятельного практического применения. Задачи курса – сравнение основных направлений, существующих в области инженерного проектирования ПО; обзор международных и отечественных стандартов в области программной инженерии; анализ современного состояния развития CASE-средств и современных технологий проектирования ПО.
  
• Вычислительная геометрия и компьютерная графика: см. выше.
  
• Мультимедиа: см. выше.
  
• Виртуальная реальность: см. выше.
  
• Операционная система UNIX: см. выше
  
• Базы знаний: см. выше.
  
• Дополнительные главы баз данных: Курс «Дополнительные главы баз данных» предназначен для более углубленного и расширенного изучения студентами, специализирующимися по кафедре МО ВС, новых современных технологий в области баз данных (БД) и экспертных систем.
  
• Избранные главы искусственного интеллекта: см. выше.
  
• Интеллектуальные системы и технологии: см. выше.
  
• Программно-аппаратные средства обеспечения информационной безопасности: Цель изучения дисциплины «Программно-аппаратные средства обеспечения ИБ» –подготовить студентов к разработке систем защиты информации (СЗИ) в информационных системах, основанных на современных информационных технологиях с использованием возможностей защиты современных операционных систем (ОС) ( в том числе – при работе в вычислительных сетях (ВС)) и систем управления базами данных (СУБД), опирающихся на аппаратные средства защиты. Изучение курса базируется на знаниях и навыках, полученных при изучении дисциплин «Аппаратные средства вычислительной техники», «Операционные системы», «Вычислительные сети», «Системы управления базами данных». Курс является базовым для изучения спецкурса «Безопасность информации на предприятии». Знания и практические навыки, полученные из курса «Программно-аппаратные средства обеспечения ИБ», применяются обучаемыми при изучении дисциплины «Безопасность информации на предприятии», а также при выполнении курсовых и дипломных работ.
  
• Управление проектами: см. выше.
  
• Распознавание образов: см. выше.
  
• Распределенные алгоритмы: см. выше.
  
• Языки моделирования и машинная имитация: Целью данного курса является изучение основных методологических подходов и средств имитационного моделирования. При изучении данной дисциплины решаются задачи определения места имитационного моделирования среди других методов математического моделирования, сравнения различных подходов к построению имитационных моделей и средств их реализации. Изучение данной дисциплины требует получения навыков работы с современными системами имитационного моделирования, реализующими различные методологические подходы к построению моделей. Студенты должны не только освоить изучаемые системы имитационного моделирования (GPSS, SLAM, SIMULA) на уровне пользователей-программистов, но и научиться разрабатывать системы моделирования, предназначенные для использования в различных предметных областях.
  
• Проектирование локальных сетей: см. выше.
  
• Метод анализа иерархий: см. выше.
  
• Эвристика и методы поиска решения проблемных задач: Дисциплина «Эвристика и методы поиска решений проблемных задач» нацелена на освоение студентами основных эвристических принципов и методов поиска решений проблемных задач для повышения эффективности информационно-аналитической и творческой деятельности в процессе анализа проблемных ситуаций и поиска решений.
  
• Сложность и надежность алгоритмов: Курс «Сложность и надежность алгоритмов» ставит своей целью углубление знаний по важнейшим разделам теории алгоритмов, методов исследования сложности алгоритмов, обоснования их корректности и надежности.
  
• Web-технологии: см. выше.
  
• Параллельное программирование: см. выше.
  
• Автоматизация проектирования вычислительных систем: Курс «Автоматизация проектирования вычислительных систем» нацелен на повышение уровня знаний в области автоматизации проектирования вычислительных систем и сетей. В курсе рассматриваются как вопросы проектирования встроенных в оборудование систем автоматического управления на базе микропроцессоров, так и актуальные в настоящее время вопросы анализа и проектирования локальных и глобальных сетей.
  

Выпускник по специальности «Компьютерная безопасность» может занимать непосредственно после окончания вуза следующие первичные должности: специалист по защите информации, инженер по защите информации, а также аналогичные по выполняемым обязанностям должности, специфические для отдельных отраслей.