Информационно-телекоммуникационные и компьютерные технологии, устройства и системы: состояние и перспективы развития в Южном федеральном университете

Федеральное агентство по образованию 

российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«южный Федеральный университет»

ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ 

И КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, 

УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ:

СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ 
В ЮЖНОМ ФЕДЕРАЛЬНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ

Под редакцией

члена-корреспондента РАН Каляева И. А.,

кандидата технических наук, доцента Кухаренко А. П.

ростов-на-дону 

издательство южного федерального университета

2010

УДК 004
ББК 32.97
         И 57

Печатается по решению редакционно-издательского совета

Южного федерального университета

Монография подготовлена и издана в рамках

национального проекта «Образование»

по «Программе развития федерального государственного образовательного учреж
дения высшего профессионального образования 

"Южный федеральный университет" на 2007–2010 гг.»

Авторы:

абрамов е. с., бабенко л. к., букатов а. а., вишняков ю. М., гузик в. Ф, 
золотовский в. е., каляев и. а., капустян с. г., каркищенко а. н., кравченко п. 
п., крукиер л. а., курейчик в. в., курейчик в. М., кухаренко а. п., левин и. и., 
Макаревич о. б., Маркович и. и., пескова о. ю., румянцев к. е., целых а. н.

Информационно-телекоммуникационные 
и 
компьютерные 

технологии, устройства и системы: состояние и перспективы развития в 
Южном федеральном университете / под ред. и. а. каляева, а. п. кухаренко: 
монография. – ростов н/д: изд-во юФу, 2010. – 520 с.

ISBN 978-5-9275-0664-4   
в монографии, подготовленной ведущими учеными и специалистами 

южного федерального университета, рассматриваются состояние и перспективы развития приоритетного научного направления «информационнотелекоммуникационные и компьютерные технологии, устройства и системы» в 
университете.

Монография является завершающим этапом выполнения проекта «разра
ботка системы междисциплинарных лотов, обеспечивающих развитие приоритетного научного направления "информационно-телекоммуникационные и 
компьютерные технологии, устройства и системы" на 2009 год», выполняемого в рамках «программы развития юФу на 2007–2010 гг.», и базируется 
на основе аналитических обзоров, представленных руководителями ведущих 
научно-образовательных школ юФу, работающими в сфере информационнотелекоммуникационных технологий.

ISBN 978-5-9275-0664-4 
УДК 004

 
 
 
 
 
ББК 32.97

© коллектив авторов, 2010
© южный федеральный университет, 2010

И 57

Введение

Человечество движется по пути создания глобального информационно
го общества. его основой станет информационная и телекоммуникационная 
инфраструктура, базовой составляющей которой являются высокопроизводительные вычислительные системы, мощные транспортные сети связи и 
распределенные сети доступа.

создание 
российской 
информационно-телекоммуникационной 
ин
фраструктуры следует рассматривать как важнейший фактор обеспечения 
безопасности, подъема национальной экономики, роста деловой и интеллектуальной активности общества, укрепления авторитета страны на международной арене.

важное значение приобретает развитие информационных и телекомму
никационных технологий в южном федеральном округе – южном форпосте 
российской Федерации. насыщенность региона предприятиями и организациями, работающими в сфере высоких технологий, требует «подпитки» их 
квалифицированными кадрами и научными идеями, которые сделали бы эту 
область развития экономики края ведущей и придали бы ей инновационный 
характер.

ведущие позиции региона в подготовке кадров и проведении научных 

исследований в сфере информационных технологий занимает южный федеральный университет (юФу), в котором в течение многих лет проводятся 
исследования и разработки в области создания высокопроизводительных вычислительных систем и их использования в проектировании и управлении, 
в системах информационной безопасности и распознавании образов, телекоммуникационных системах.

развитие в юФу научных исследований в этих направлениях и внедре
ние их результатов в народное хозяйство создает необходимый базис для 
подготовки высококвалифицированных специалистов в области информационных и телекоммуникационных технологий, потому что только через 
научные исследования и инновационные разработки и их интеграцию с образовательным процессом можно обеспечить выпуск конкурентоспособных 
специалистов для народного хозяйства.

в настоящее время в юФу имеются уже сложившиеся научно
педагогические коллективы, в области компьютерных и коммуникационных 
технологий завоевавшие широкую известность в россии и за рубежом, в том 
числе научно-педагогическая школа «развитие теории создания интеллектуальных многопроцессорных вычислительных и управляющих систем с 

программируемой архитектурой на основе реконфигурируемой элементной 
базы», возглавляемая членом-корреспондентом ран каляевым и. а. и входящая в число ведущих научных школ российской Федерации.

наряду с этой ведущей школой, созданы и развиваются научно
педагогические школы по исследованиям в области высокопроизводительных проблемно-ориентированных вычислительных систем для структурнопроцедурного моделирования и интеллектуального управления (профессор 
гузик в. Ф.), информационной безопасности (профессор Макаревич о. б.), 
интеллектуальных систем распознания образов (профессор каркищенко а. 
н.), интеллектуальных систем принятия решений на основе принципов эволюционного моделирования (профессора курейчик в. М. и курейчик в. в.), 
коммуникационной инфраструктуры для систем телекоммуникаций (профессор крукиер л. а.), оптических телекоммуникационных систем (профессор 
румянцев к. е.), дельта-преобразований и их использования для решения 
круга прикладных задач (профессор кравченко п. п.) и ряд других.

цель настоящей монографии – представить научной общественности 

основные достижения научно-педагогических школ юФу по приоритетному научному направлению «информационно-телекоммуникационные и компьютерные технологии, устройства и системы» и перспективы их развития.

Монография является завершающим этапом выполнения проекта «разра
ботка системы междисциплинарных лотов, обеспечивающих развитие приоритетного научного направления "информационно-телекоммуникационные и 
компьютерные технологии, устройства и системы" на 2009 год», выполняемого в рамках «программы развития юФу на 2007–2010 гг.», и базируется 
на основе аналитических обзоров, представленных руководителями ведущих 
научно-образовательных школ юФу, работающих в сфере информационнотелекоммуникационных технологий. Экспертным советом юФу по данному 
направлению на основании подготовленных аналитических записок был проведен детальный анализ текущего состояния исследований, проводимых в данном направлении, а также перспектив их дальнейшего развития. кроме того, 
была осуществлена рейтинговая оценка результатов, полученных различными 
исследовательскими группами, которая легла в основу системы лотов, предназначенных для последующего отбора междисциплинарных проектов.

работа написана коллективом авторов под общей редакцией члена
корреспондента ран, д.т.н., профессора каляева и. а. и к.т.н., доцента кухаренко а. п.: член-корреспондент ран, д.т.н., проф. каляев и. а. (введение, 

Введение

главы 1–3, 5); к.т.н., доц. кухаренко а. п. (введение, главы 1–2); д.т.н., проф. 
левин и. и. (глава 3); д.т.н., проф. курейчик в. М. и д.т.н., проф. курейчик 
в. в. (глава 4); д.т.н. капустян с. г. (глава 5); д.ф.-м.н., проф. крукиер л. а. и 
к.т.н. букатов а. а. (глава 6); д.т.н., проф. румянцев к. е. (глава 7); д.ф-м.н., 
проф. каркищенко а. н. (глава 8); д.т.н., проф. Макаревич о. б., д.т.н., проф. 
бабенко л. к., к.т.н. абрамов е. с. и к.т.н., доц. пескова о. ю. (глава 9); 
д.т.н., проф. вишняков ю. М. (глава 10); д.т.н., проф. целых а. н. (глава 11); 
д.т.н., проф. гузик в. Ф. и д.т.н., проф. золотовский в. е. (глава 12); д.т.н., 
проф. кравченко п. п. (глава 13); к.т.н., с.н.с. Маркович и. и. (глава 14).

авторы выражают благодарность проректору по научной работе юФу 

профессору е. к. айдаркину за поддержку данного проекта.

Введение

Глава 1

Общая характеристика состояния 

и перспектив развития в ЮФУ приоритетного 

научного направления 

«Информационно-телекоммуникационные и 

компьютерные технологии, устройства и системы»

1.1. Цель и задачи проекта

одним из направлений программы развития юФу является «поиск 

новых конкурентоспособных на мировом уровне направлений подготовки специалистов на основе получения и коммерциализации новых знаний 
путем формирования междисциплинарных проектов и центров превосходства (учебно-научно-инновационных центров мирового уровня)». поэтому 
основной целью настоящего проекта является разработка системы междисциплинарных лотов, обеспечивающих развитие приоритетного научнообразовательного направления «информационно-телекоммуникационные и 
компьютерные технологии, устройства и системы».

в связи с этой целью в проекте решались следующие основные задачи:

• 
оценка текущего состояния направления;

• 
оценка перспективы развития направления в 2009 г.;

• 
рейтинговая оценка основных тематик;

• 
формирование системы лотов по направлению;

• 
формирование комплекта и форм документации заявки на проект.
для достижения цели проекта и решения основных задач был сформиро
ван экспертный совет из ведущих ученых юФу, представляющих различные 
научно-педагогические школы, в состав которого вошли: д.т.н., профессор 
золотовский в. е., д.ф.-м.н., профессор каркищенко а. н., д.т.н., профессор кравченко п. п., д.ф.-м.н., профессор крукиер л. а., д.т.н., профессор 
курейчик в. в., д.т.н., профессор левин и. и., д.т.н., профессор Макаревич о. б., к.т.н., с.н.с. Маркович и. и., д.т.н., профессор румянцев к. е., к.т.н. 
семерников е. а. (юнц ран), д.т.н., профессор целых а. н.

возглавил совет член-корреспондент ран, д.т.н., профессор каля
ев и. а. – директор нии многопроцессорных вычислительных систем юФу. 
ученый секретарь совета – к.т.н., доцент кухаренко а. п.

Общая характеристика состояния и перспектив развития в ЮФУ...

1.2. Основные показатели и оценка развития 

приоритетного научного направления 

«Информационно-телекоммуникационные 
и компьютерные технологии, устройства 

и системы» в ЮФУ

Формирование содержания приоритетного научного направления 

«информационно-телекоммуникационные и компьютерные технологии, 
устройства и системы» в юФу базировалось как на результатах научнопедагогических коллективов, долгое время работающих в юФу, так и на результатах недавно сложившихся коллективов, возникновение которых было 
обусловлено потребностями научно-технического прогресса.

оценка состояния исследований, проводимых в юФу в рамках приори
тетного научного направления «информационно-телекоммуникационные и 
компьютерные технологии, устройства и системы», и перспектив их развития 
осуществлялась экспертным советом направления по следующим основным 
группам показателей:
• 
кадровый потенциал;

• 
результативность научных исследований за последние 5 лет;

• 
результативность инновационной деятельности за последние 5 лет;

• 
результативность образовательной деятельности по направлению 
научных исследований;

• 
интеграция исследований, проводимых в юФу и в научных 
организациях российской академии наук.
с этой целью ведущими учеными юФу были представлены следую
щие аналитические обзоры по основным научным тематикам, развиваемым 
в юФу в рамках приоритетного научного направления «информационнотелекоммуникационные и компьютерные технологии, устройства и системы»:
– 
«разработка и анализ методов и методик применения нейросетевых технологий при создании и исследовании систем обнаружения злонамеренных 
воздействий в информационно-вычислительных сетях и создание центра 
превосходства по проблемам обнаружения и блокирования сетевых атак»;

– 
«развитие методов построения и создание базовой основы современной 
телекоммуникационной инфраструктуры и инфраструктуры высокопроизводительных вычислений в юФу»;

Глава 1

– 
«представление и моделирование семантики в языковых системах при 
обработке текстов, классификации и поиске разнородной информации, 
в скантехнологиях. Модели сервисов информационных систем: языки 
описания и интеллектуальное управление»;

– 
«конкурентоспособные интеллектуальные информационные технологии и компьютерные системы обработки биометрической информации, 
распознавания образов и анализа сцен в условиях существенной неопределенности в социально значимых прикладных областях»;

– 
«высокопроизводительные вычислительные и управляющие системы 
параллельной обработки информации»;

– 
«разработка современных программных и аппаратных информационных 
систем и компьютерных технологий»;

– 
«Многопроцессорные информационно-управляющие системы»;

– 
«разработка методов и алгоритмов анализа и извлечения знаний при построении интеллектуальных систем поддержки принятия решений»;

– 
«перспективные методы, алгоритмы и системы цифрового формирования и пространственно-временной обработки сигналов и изображений 
различной физической природы»;

– 
«разработка интеллектуальных интегрированных подсистем решения 
оптимизационных задач проектирования на основе принципов эволюционного моделирования, самоорганизации и квантовых вычислений»;

– 
«создание в юФу центра превосходства по проблемам информационной безопасности»;

– 
«разработка информационно-алгоритмического и программного обеспечения комплексных систем навигации и управления перспективных 
летательных аппаратов с использованием теории оптимизированных 
дельта-преобразований второго порядка, обработкой информации от мультиспектральных систем технического зрения и локальных систем радионавигации»;

– 
«проблематика 
веб-технологий 
третьего 
поколения 
– 
социаль
ные сети, портальные системы, интернет-коммуникации и сервисориентированные архитектуры».
представленные аналитические записки были использованы эксперт
ным советом для оценки текущего состояния и перспектив развития направления в целом, а также для составления их рейтинговой оценки и определения перечня лотов.

Общая характеристика состояния и перспектив развития в ЮФУ...

проведенная на основании представленных записок оценка научного, 

кадрового, инновационного и образовательного потенциала по основным 
показателям представлена в табл. 1.1.

как следует из табл. 1.1, имеющийся потенциал приоритетного научного 

направления значителен. научные исследования и разработки проводят 1 членкорреспондент ран, более 32 докторов и 90 кандидатов наук, многие из которых 
имеют почетные звания «заслуженный деятель науки и техники рФ».

Таблица 1.1

№
Показатели
Общий 

потенциал

1

кадровый потенциал:
1.1. Число докторов наук
1.2. Число кандидатов наук
1.3. Число докторантов и аспирантов
1.4. Число молодых ученых (до 33 лет)

32
88
64
109

2

результативность исследований по теме лота (за последние 5 лет):
2.1. публикации в ведущих научных изданиях (перечень вак)
2.2. Число опубликованных монографий
2.3. Число подготовленных докторов наук
2.4. Число подготовленных кандидатов наук
2.5. Число проведенных конференций
2.6. Число проведенных молодежных научных школ
2.7. Число поданных в 2008 г. заявок во внешние программы
2.8. Число положительных решений, полученных в 2008 г. 

по заявкам во внешние программы

208
29
11
60
56
30
27

11

3

инновационная результативность исследований по теме лота (за 
последние 5 лет):
3.1. Число выполненных ниокр
3.2. объем выполненных ниокр (млн руб)
3.3. количество полученных патентов 
3.4. количество полученных свидетельств о регистрации 

программ 

3.5. участие в международных выставках
3.6. участие во всероссийских и региональных выставках

178
463
19

68
23
43

Глава 1

№
Показатели
Общий 

потенциал

4

образовательная результативность исследований по теме лота 
(за последние 5 лет):
4.1. наличие диссертационного совета
4.2. Число опубликованных учебников
4.3. Число опубликованных учебных пособий
4.4. наличие аспирантуры и докторантуры по тематике лота

5

интеграция с ран по тематике лота:
5.1. Число совместных лабораторий
5.2. Число базовых кафедр ран
5.3. наличие членов ран в составе научного направления

4
1
1

значителен и объем (450 млн руб) научных исследований, выполняемых в 

рамках этого научного направления, что составляет около 1/3 от всего объема 
научных исследований юФу.

за последние 5 лет по направлению опубликовано 29 монографий и 208 на
учных статей в ведущих научных изданиях россии и за рубежом, получено свыше 40 патентов и свидетельств на объекты интеллектуальной собственности.

научные исследования тесно взаимодействуют с учебным процессом – 

издано 11 учебников и 67 учебных пособий

интеграция научных исследований, проводимых в юФу и организациях 

ран, позволила создать 4 совместные лаборатории и одну базовую кафедру. 
в рамках приоритетного научного направления действуют 4 диссертационных совета, что позволило подготовить 11 докторов и 60 кандидатов наук.

1.3. Прогноз развития приоритетного 

научного направления «Информационно
телекоммуникационные и компьютерные технологии, 

устройства и системы»

Экспертным советом направления на основе представленных аналитических 

записок сделан прогноз развития этого научного направления на 2009 г. согласно 
прогнозу, ожидается существенный рост потенциала приоритетного научного направления по всем основным научно-образовательным показателям (табл. 1.2).

Окончание табл. 1.1