ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ: ТРЕНДЫ 2003–2013
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
ОБЗОРНАЯ СТАТЬЯ
REVIEW ARTICLE
УДК 535
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ: ТРЕНДЫ 2003–2013
С.К. Стафеевa, И.Л. Лившицa, А.В. Ольшевскаяa, В.А. Жогинаa, Е.А. Денисоваa, Г.Л. Маркинаa, H. Paul Urbacha, b
aУниверситет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия, olshevskaya@mail.ifmo.ru b Делфтский технологический университет, Делфт, Нидерланды
Аннотация. Представлен ретроспективный анализ структуры европейских научно-технологических платформ – фотоника, наноматериалы и фотовольтаика – с точки зрения их структуры, взаимопроникновения тематик и динамики изменений, произошедших за последние десять лет. Анализируется геоинформационная составляющая европейского оптического образования. Описаны критерии исследования и онтологические модели, позволяющие выявить корреляции между развитием научных исследований и индустриальных применений, с одной стороны, и динамикой образовательных программ по оптике, фотонике и оптоинформатике, с другой стороны. Представлены данные о количественных и качественных изменениях в образовательных программах и присваиваемых академических степенях по соответствующим направлениям подготовки. Материал проиллюстрирован фрагментами ассоциативной карты «Современные направления исследований в области оптики, фотоники и оптоинформатики» и концептуальной карты «Европейские научно-технологические платформы». На более низком онтологическом уровне приведено облако тегов для двух конкретных предметных областей «Lasers» и «Optics Communications». Сформулированы конвергентные и дивергентные тренды, характерные для последнего десятилетия развития оптики, фотоники и оптоинформатики в Европе. К основным трендам можно отнести следующее: направления и темпы развития рынка коррелируют с геоинформационными данными по европейским научным и образовательным тенденциям; телекоммуникации и информационные технологии являются доминирующими сферами приложения знаний и компетенций европейских специалистов по оптике, фотонике и оптоинформатике; онтологическая структура баз знаний в области биофотоники, полимерной оптики, фотонных кристаллов и «умных» оптических метаматериалов становится все более разветвленной; ряд концептуальных онтологических узлов в оптике, фотонике и оптоинформатике постепенно теряет свою актуальность, на смену им приходят новые концепты или целые онтологические ветви. Ключевые слова: фотоника, оптоинформатика, научно-технологические платформы, европейское оптическое образование, предметные онтологии, концептуальные и ассоциативные карты, образовательные программы, дивергентные и конвергентные тренды.
PHOTONICS AND OPTICAL INFORMATICS IN EUROPE: TRENDS OF 2003–2013
S.K. Stafeeva, I.L. Livshitsa, A.V. Ol’shevskayaa, V.A. Zhoginaa, E.A. Denisovaa, G.L. Markinaa, H. Paul Urbacha
aITMO University, Saint Petersburg, Russia, olshevskaya@mail.ifmo.ru b Delft University of Technology, Delft, Netherlands
Abstract. Retrospective structure analysis of the European scientific and technological platforms – photonics, nanomaterials and photovoltaics – is represented from the point of view of their structure, interpenetration of subjects and dynamics of the changes which have occurred over the last ten years. Geoinformation component of the European optical education is analyzed. Criteria of research and the ontological models, giving the possibility to reveal correlations between development of scientific researches and industrial applications, on the one hand, and dynamics of educational programs on optics, photonics and optical informatics are described. Data on quantitative and high-quality changes in educational programs and appropriate academic degrees on the corresponding training directions are submitted. The material is illustrated with fragments of the associative card "Modern Directions of Researches in the Field of Optics, Photonics and Optical Information" and the conceptual card "European Scientific and Technological Platforms". The tag cloud is given in lower ontological level for two concrete subject domains of "Lasers" and "Optics Communications". Convergent and divergent trends, characteristic for the last decade development of optics, photonics and optical informatics in Europe are formulated. The main trends are: the directions and rates of the market development correlate with geoinformation data on the European scientific and educational tendencies; telecommunications and information technologies are dominating spheres of knowledge application and competences of the European experts in optics, photonics and optical informatics; the ontological structure of knowledge bases in the field of biophotonics, polymeric optics, photon crystals and "clever" optical metamaterials becomes more branched; a number of conceptual ontological knots in optics, photonics and optical informatics are gradually losing their relevance, being replaced by new concepts or the whole ontological branches. Keywords: photonics, optical informatics, scientific and technological platforms, European optical education, subject ontologies, conceptual and associative cards, educational programs, divergent and convergent trends.
Введение
В настоящей работе представлены результаты исследования структуры научно-технологических платформ и динамики изменений европейского образования в области оптики, фотоники и оптоинформатики за период с 2003 по 2013 год с целью выявления основных трендов.
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
1
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ...
Анализ структуры трех европейских научно-технологических платформ (ЕНТП) – «Фотоника», «Фотовольтаика» и «Наноматериалы» производился на основе открытых данных, представленных в рамках брюссельского саммита Photonics21, прошедшего в апреле 2014 года [1]. Дискуссии, проходившие на заседаниях всех семи рабочих групп саммита, показали актуальность усилий по координации научноисследовательских, инновационно-предпринимательских и образовательных (подготовка кадров) усилий в области сверхдинамично развивающихся фотоники и оптоинформатики. Кроме того, было прямо указано на необходимость выявления и фиксации взаимопересечений и структурных связей между тремя указанными техплатформами.
Анализ тенденций в области более консервативных структур университетского образования по соответствующим направлениям подготовки за последнее десятилетие был проведен на примере журнала «Optics and Photonics Education» [2–4]. В исследование были включены 122 высших учебных заведения из 21 европейской страны.
Университеты Европы – центры подготовки кадров по оптике, фотонике и оптоинформатике
На рис. 1 представлена карта, на которой отмечены европейские университеты, принимающие наиболее активное участие в реализации образовательных программ в области оптики, фотоники и оптоинформатики.
Обращает на себя внимание очевидная концентрация центров подготовки в ведущих региональных державах (Германия и Великобритания), меньшая, но также активная позиция романских стран (Испания, Франция, Италия) и почти равномерное распределение оставшейся трети университетских центров по Северной и Восточной Европе. Российская Федерация занимает почетное четвертое место в общем перечне европейских стран – лидеров подготовки кадров в области оптики, фотоники и оптоинформатики. При этом суммарный «удельный вес» России и Украины в этом перечне составляет 17%, что свидетельствует о сохраняющемся потенциале роста.
Рис. 1. Университеты Европы – центры подготовки кадров по оптике, фотонике и оптоинформатике
Если обратиться к данным десятилетней давности, то выяснится, что в 2003 году европейское образование в области оптики, фотоники и оптоинформатики представляли 84 университета. Таким образом, спустя десять лет их количество увеличилось более чем на треть, что отражает актуальность данного профиля подготовки. При этом из общей выборки только 70 университетов присутствовали в данных Европейского оптического общества все десятилетие [5]. По статистике, 14 университетов прекратили обучение (как правило, по «классическим» оптическим направлениям), но в то же время 52 – т.е. в четыре раза больше – начали реализацию программ по оптике, фотонике и оптоинформатике.
Когда общие геоинформационные данные были сведены в таблицу и к ним добавилась графа, отражающая количественный спектр предлагаемых образовательных программ (направлений подготовки) в интересующей нас области, то картина стала еще более контрастной (табл. 1). Лидирующие университетские группы, как правило, предлагают не менее 5–6 различных бакалаврских и магистерских траекторий обучения, в то время как в нижней половине таблицы этот множитель составляет не более 3–4, а зачастую подготовка ведется только по двум–трем программам. При этом в ретроспективном анализе мы снова
2
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics
2014, № 4 (92)
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
видим существенное увеличение числа программ, ориентированных на современные приложения оптики, фотоники и оптоинформатики – в системах коммуникаций, в информационных технологиях, в медицине, в создании «умных» оптических материалов и источников излучения. Анализ созданной общей базы данных, проведенный по критерию «научные и исследовательские специальности, связанные с оптикой/фотоникой» (academic and research specialties related to optics/photonics), показал доминирование телекоммуникационной и оптоинформационной компонент.
Страна
Германия Великобритания Испания Россия Франция Украина Швеция Италия Венгрия Ирландия Польша Нидерланды Бельгия Дания Армения Румыния Швейцария Чехия Латвия Грузия Турция
Количество университетов
23 17 13 12 8 7 5 5 4 4 4 4 3 3 2 2 2 1 1 1 1
Количество образовательных
программ 115 85 52 48 40 21 14 20 12 10 9 8 8 7 5 5 6 5 4 4 3
Таблица 1. Количество европейских университетов и программ подготовки в области фотоники и оптоинформатики
Последнее обстоятельство отражает объективный рост числа инновационных решений в этой области, который, в частности, может быть зафиксирован с помощью динамически пополняемой онтологической базы знаний по оптике, фотонике и оптоинформатике, над которой авторы статьи работают уже более двух лет [6–9]. Эти тенденции проявляются не только в появлении новых концептуальных узлов в структуре онтологии, но и в кратно увеличивающемся числе порождаемых связей между старыми и новыми узлами онтологии.
Современные направления исследований в области оптики, фотоники и оптоинформатики
Как известно, современные компьютерные инструменты для создания онтологических структур позволяют формализовать некоторую область знаний с помощью визуальных образов [10, 11]. Онтология представляет собой иерархическую структуру понятий, объектов, определений, свойств и отношений [12, 13] и может быть представлена с помощью различных схем, например, ассоциативной карты (Mind map) и концептуальной карты (Сoncept map). Тематический фрагмент такой ассоциативной карты, опирающейся на базовое понятие «OPTICS» как на центральный узел, представлен на рис. 2. Основные понятия, связанные с объектом изучения, расходятся от центрального образа в виде ветвей, например, «CLASSICAL OPTICS», «IMAGING SCIENCE», «LASERS» и т.д. Затем эти понятия иерархически детализируются, например, в понятие «NON-CLASSICAL OPTICS» входят «Nonlinear Optics», «Ultrafast Optics», «Optoelectronics». Далее детализация происходит сколь угодно долго; в нашем случае на данный момент создано четыре иерархических уровня.
Зеленым цветом на ассоциативной карте выделены крупные классические и инновационные направления, которые сейчас развиваются максимально динамично и наиболее часто встречаются при анализе тематики ЕНТП и образовательных программ. Синим цветом выделены концепты, содержащие на следующем уровне наибольшее число подчиненных узлов и горизонтальных связей. Оба этих множества
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
3
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ...
оказываются почти идентичными даже при рассмотрении онтологических структур по нескольким независимым критериям.
Рис. 2. Фрагмент ассоциативной карты «Современные направления исследований в области оптики, фотоники и оптоинформатики»
Обращает на себя внимание весьма скромная доля собственно оптической науки в ее классическом понимании по сравнению, например, с такими, казалось бы, частными направлениями, как «smart» и «non-classical». Сверхспециализация все более характерна для направлений научных исследований в области лазеров [14, 15]. Все более разветвленной становится тематика биофотоники, полимерной оптики, фотонных кристаллов и оптических метаматериалов. Практически все направления, порождаемые из узла «optics communication», имеют 2–3 уровня и содержат в себе не менее 25–30 концептов каждый!
Интересные данные можно получить с помощью техники составления так называемых «облаков тэгов», позволяющих просто и наглядно представить значимость (частоту использования) тех или иных понятий из предметной онтологии в общей ее структуре. На рис. 3 изображена подобная тэговая детализация фрагмента базы знаний по оптике, фотонике и оптоинформатике в части научно-исследовательских направлений «Lasers» и «Optics Communications». Частотные характеристики, как обычно, определяются размером шрифтов, а уровни вложенности – цветом соответствующих устойчивых сочетаний.
В этой связи интересно проследить за тенденциями в организации профильной (бакалаврской и магистерской) подготовки по направлениям оптики, фотоники и оптоинформатики в европейских университетах [16, 17]. Если проанализировать формальное подчинение конкретных образовательных структур (кафедр, лабораторий), ведущих эту подготовку на факультетском уровне, то окажется, что только 29% от общего числа программ реализуется на профильных факультетах (рис. 4). Лидерство (35%) в подготовке специалистов по оптике/фотонике принадлежит факультетам, специализирующимся в областях знаний «Коммуникации» и «Информационные технологии». Третье место, а соответственно 24%, составляют факультеты инженерной направленности. Оставшиеся 12% от общего числа факультетов специализируются на компьютерных науках. Это еще раз подтверждает отчетливую тенденцию к прикладной специализации подготовки кадров по анализируемой тематике в европейских университетах.
Рис. 3. Облако тегов для фрагментов базы знаний «Lasers» и «Optics Communications»
4
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics
2014, № 4 (92)
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
Рис. 4. Распределение программ подготовки по оптике, фотонике и оптоинформатике, реализуемых в европейских университетах на факультетах различных профилей
Проведенные исследования выявили целый ряд концептуальных онтологических узлов, постепенно теряющих свою актуальность в связи с трансформациями спектра научных (теоретических и прикладных) исследований в оптике, фотонике и оптоинформатике. На смену им приходят новые концепты или целые онтологические ветви, которые, в свою очередь, развиваются дивергентно и с различной динамикой. Например, целая трехуровневая область базы знаний «Optical instrumentation» [18] настолько сузилась, что к 2013 году уступила по удельному весу таким, казалось бы, узким тематическим разделам, как «Ultrafast optics» [19], «Optics of fractals», «Nonlinear dynamics and chaos in Laser systems» (рис. 5). Другой пример – онтологическая ветвь «Optoelectronic sensors and systems» [20, 21]. Здесь изменения за последние десять лет происходили, с одной стороны, в направлении дивергентного умножения числа сенсорных технологий, построенных на различных оптических (фотонных) принципах, а, с другой, с тенденцией заметного доминирования волоконнооптических сенсоров и полимерных элементов для оптоинформационных систем.
Рис. 5. Частные дивергентные тенденции изменения концептуальных узлов предметной онтологии по появившимся за последние 10 лет на европейском рынке фотоники и оптоинформатики устройствам
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
5
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ...
Если посмотреть на уровни подготовки специалистов в области оптики, фотоники и оптоинформатики в Европе, то здесь ситуация с некоторыми коррективами отражает общие тенденции болонского процесса. Сегодня структура обучения в европейских университетах подразделяется на три основных уровня, после прохождения которых можно получить академические степени: Бакалавр (Licence/Bachelor), Магистр (Master), Доктор (Doctorate) [22]. Менее распространена степень Специалист (Diploma in Engineering (DE) – Диплом в инженерном деле). Европейская академическая степень Доктор соответствует российской ученой степени Кандидата наук [23]. Различных названий академических степеней Бакалавров, Магистров и Докторов – великое множество. В табл. 2 представлены академические степени [24, 25], присуждаемые в Европе.
Академическая степень
BS, BSc BE, BEng BSEE
BA
MS, MSc, MSci MEng MPhil MRes MPhys
PhD DrS EngD
Расшифровка академической сте-
Полное название академической
пени на английском языке
степени на русском языке
Bachelor's degree (Бакалаврские степени)
Bachelor of Science
Бакалавр наук
Bachelor of Engineering
Бакалавр инженерного дела
Bachelor of Science in Electrical
Бакалавр наук в области электротехники
Engineering
Bachelor of Arts
Бакалавр искусств
Master's degree (Магистерские степени)
Master of Science
Магистр наук
Master of Engineering
Магистр инженерного дела
Master of Philosophy
Магистр философии
Master of Research
Магистр исследований
Master of Physics
Магистр физики
Doctoral's degree (Докторские степени)
Doctor of Philosophy
Доктор философии
Doctor of Science
Доктор наук
Engineering Doctorate
Доктор инженерного дела
Таблица 2. Академические степени, присуждаемые в Европе
За последнее десятилетие произошло изменение числа образовательных программ (ОП) подготовки по оптике, фотонике и оптоинформатике. Для подготовки бакалавров было разработано 69 новых ОП (увеличение на 107%). Количество программ подготовки специалистов сократилось на 14 ОП (уменьшение на 48%). Для магистров было разработано 90 новых ОП (увеличение на 114%), для докторов – 61 ОП (увеличение на 89%). Результаты представлены на рис. 6.
200 182
180
160
140 120 117
124
100
81 80
66 60 52
40 20 0
BS
29
13 8 10 3 3 Beng BSEE BA
15 7 5 2 4 2 9 3 4
1 1 14
DE MS MEng MPhil MRes MPhys PhD DrS EngD
2003 2013 Рис. 6. Изменение числа профильных образовательных программ по оптике, фотонике и оптоинформатике в университетах Европы
6
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics
2014, № 4 (92)
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
Самыми распространенными академическими степенями, присуждаемыми по окончанию обучения, как в 2003, так и в 2013 году являются степени Бакалавр наук, Магистр наук и Доктор философии. Академические степени Магистр философии, Магистр исследований, Магистр физики, Доктор инженерного дела не настолько распространены, как описанные ранее, но все же количество ОП с присвоением таких степеней к 2013 году увеличилось. Количество ОП с присвоением степеней Бакалавр искусств, Доктор наук не изменилось. Число ОП с присвоением академической степени Магистр инженерного дела уменьшилось. Прекратилась подготовка специалистов по фотонике и оптоинформатике с присвоением степени «бакалавра наук в области электротехники».
Европейские научно-технологические платформы
Как уже отмечалось, изменения в образовательной сфере с некоторым запозданием отслеживают тенденции, объективно происходящие в интересующей нас области науки и техники. Более оперативно на эти трансформации откликаются европейские структуры, ответственные за связь научноисследовательских групп и профильного бизнес-сообщества. На первые роли в решении этой задачи для анализируемого геоэкономического региона сегодня выходят ЕНТП.
Анализ деятельности трех таких платформ – «Фотоника», «Фотовольтаика», «Наноматериалы» [26–28] – позволил выделить основные направления научных исследований и установить взаимосвязи между ними. Для этого по вполне понятным причинам была применена методика составления концептуальных карт. Если ассоциативные карты демонстрируют понятия и древовидную структуру произвольных фрагментов знаний, то концептуальные карты позволяют глубже рассмотреть предмет изучения и включают отношения между понятиями. Концептуальная карта представляется в виде графа, узлы которого отображают понятия (объекты или концепты), а направленные дуги, соединяющие эти узлы, – отношения (связи) [29]. Любая разработка концептуальной карты подразумевает структурный анализ взаимодействий между отдельными понятиями предметной области.
На рис. 7 представлен фрагмент концептуальной карты для указанных выше ЕНТП, которая, помимо прочего, наглядно демонстрирует области взаимопроникновения платформ и межплатформенные связи. Фрагмент ограничен областью пересечений на энергетической, коммуникационной и индустриальной тематиках. Кроме того, для упрощения визуального восприятия на первом этапе анализа были совмещены структуры двух наиболее близких ЕНТП – «Фотоника» и «Фотовольтаика». На втором этапе искались существенные связи и пересекающиеся концептуальные узлы полученной симбиозной схемы со структурой третьей платформы «Наноматериалы». В результате были автоматически выявлены конвергентные тренды, демонстрирующие единство конечных концептов в формате конкретных научнотехнических приложений.
Рис. 7. Фрагмент концептуальной карты «Технологические платформы»
Заключение
На основе результатов исследования сформулированы следующие тренды. 1. Геоинформационные данные по европейским научным и образовательным тенденциям в области оп-
тики, фотоники и оптоинформатики, а также динамика их трансформаций коррелируют с направлениями и темпами развития рынка соответствующих технологий.
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
7
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ...
2. Доминирующими сферами приложения знаний и компетенций европейских специалистов по оптике, фотонике и оптоинформатике на сегодня являются телекоммуникации и информационные технологии. На все более узкие профили дивергентно разбиваются прикладные исследования в области лазеров.
3. Все более разветвленной становится онтологическая структура баз знаний в области биофотоники, полимерной оптики, фотонных кристаллов и «умных» оптических метаматериалов.
4. Выявляется ряд концептуальных онтологических узлов, постепенно теряющих свою актуальность в оптике, фотонике и оптоинформатике. На смену им приходят новые концепты или целые онтологические ветви, которые, в свою очередь, развиваются дивергентно и с различной динамикой.
5. В результате построения концептуальных карт для трех профильных европейских научнотехнологических платформ были автоматически выявлены конвергентные тренды, демонстрирующие единство конечных технических приложений при движении к ним с различных, а иногда и противоположных, онтологических узлов.
Литература
1. Photonics21 – A Key Enabling Technology of Europe [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.photonics21.org/index.php, свободный. Яз. англ. (дата обращения 21.04.2014).
2. Optics and Photonics Education 2013 / Ed. P. Barnett. Bellingham: SPIE, OSA Publ., 2013. 138 p. 3. Optics Education 2003-2004. International directory of degree programs in optics / Ed. P. Barnett. Belling-
ham: SPIE, OSA Publ., 2003. P. 96. 4. Optics and Photonics Education 2012 / Ed. P. Barnett. Bellingham: SPIE, OSA Publ., 2012. 130 p. 5. European Optical Society [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.myeos.org/, свободный. Яз.
англ. (дата обращения 29.04.2014). 6. Ольшевская А.В., Стафеев С.К., Боярский К.К., Катков Ю.В., Муромцев Д.И., Яговкин В.И. Ком-
плексная визуализация предметной онтологии на основе взаимосвязанных конструкций // Компьютерные инструменты в образовании. 2011. № 5. С. 38–45. 7. Ольшевская А.В., Николаев Д.Г. Сравнительный анализ возможностей социальных сетей для применения в образовательном процессе // Сборник трудов VI Всероссийской межвузовской конференции молодых ученых. СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. Вып. 6. С. 273–279. 8. Ольшевская А.В. Прототип онтологии по оптике в исторической ретроспективе // Сборник трудов I Всероссийского конгресса молодых ученых. СПб: НИУ ИТМО, 2012. Т. 3. С. 22–24. 9. Арзуманян М.Ю., Маркина Г.Л. Новые методы архитектурного проектирования и организации информационного сопровождения учебного процесса // Дистанционное и виртуальное обучение. 2014. № 1. С. 117–124. 10. Шестаков В.К. Извлечение онтологий из Wiki-систем // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 1 (77). С. 62–66. 11. Невидимов А.В., Бессмертный И.А. Подход к коллективной разработке онтологий // Научнотехнический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 2 (84). С. 161. 12. Mouromtsev D. Development of a complex ontology of optics // CEUR Workshop Proceedings. 2012. V. 849. P. 12. 13. Гаврилова Т.А., Муромцев Д.И. Интеллектуальные технологии в менеджменте: инструменты и системы. 2-е изд. СПб: Высшая школа менеджмента, СПбГУ, 2008. 488 с. 14. Nemati M., Wijshoff R.W.C.G.R., Stijnen J.M.A., van Tuijl S., Bergmans J.W.M., Bhattacharya N., Urbach H.P. Laser-speckle-based detection of fluid pulsation in the presence of motion artifacts: in vitro and in vivo study // Optics Letters. 2013. V. 38. P. 5334–5337. 15. Cui M., Zeitouny M.G., Bhattacharya N., Van Den Berg S.A., Urbach H.P. New laser system for distance metrology - High accuracy long distance measurements with a frequency comb laser // Proc. of Symposium on Photonics and Optoelectronic 2010, SOPO 2010. Chengdu, China, 2010. Art. N 5504253. 16. Гуров И.П. Компьютерная фотоника: инновационные исследовательские проекты // Научнотехнический вестник СПбГУ ИТМО. 2005. № 22. С. 24–33. 17. Андреева О.В., Беспалов В.Г., Васильев В.Н., Козлов С.А., Лобанов С.А., Макаров Н.С. WEB-сайт по научно-образовательному направлению «Оптоинформатика» // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2004. № 2 (13). С. 15–20. 18. Negi S.S. Optical and electro-optical instrumentation // Defence Science Journal. 2013. V. 63. N 6. P. 543– 544. 19. Cui M., Bhattacharya N., Urbach H.P., Van Den Berg S.A. Correlation functions formed by a femtosecond pulse interferometer // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. 2008. V. 7018. Art. N 70183Q. 20. Pozo J., Westerveld W., Harmsma P.J., Yang S., Bodis P., Nieuwland R., Lagioia M., Cascio D.M.R.L., Staats J., Schmits R., Berg H.V.D., Tabak E., Green K., Urbach H.P., Cheng L.K., Yousefi M. Silicon on insulator
8
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics
2014, № 4 (92)
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
photonic integrated sensors: On-chip sensing and interrogation // International Conference on Transparent
Optical Networks. 2011. Art. N 5970854.
21. Yurish S. Smart optoelectronic sensors and intelligent sensor systems // Sensors and Transducers. 2012. V.
14. N SPEC 1. P. 18–31.
22. Академические степени в Европе [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://www.universityguideonline.org/ar/InternationalPathways/degree-options-in-europe, свободный. Яз.
рус. (дата обращения 25.03.2014).
23. Соответствие ученых степеней и званий у нас и за рубежом [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://begin-english.ru/article/uchenaya-stepen-v-amerike/, свободный. Яз. рус. (дата обращения
25.03.2014).
24. Расшифровка академических степеней первого высшего образования в Великобритании [Электрон-
ный ресурс]. Режим доступа:
http://www.educationindex.ru/article_bachelor_degree_qualifications_in_english_and_russian.aspx, свобод-
ный. Яз. рус. (дата обращения 25.03.2014).
25. Расшифровка академических степеней магистерского образования в Великобритании [Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
http://www.educationindex.ru/article_postgraduate_degree_qualifications_in_english_and_russian.aspx, сво-
бодный. Яз. рус. (дата обращения 25.03.2014).
26. Towards 2020 – Photonics driving economic growth in Europe. Dusseldorf: European Technology Platform
Photonics21, 2013. 105 p.
27. Innovation and New Energy Technologies. Berlin: Federal Ministry of Economics and Labour Communica-
tion and Internet Division, 2005. 84 p.
28. Integrated Research and Industrial Roadmap for European Nanotechnology [Электронный ресурс]. Режим
доступа: http://www.nanofutures.info/sites/default/files/NANOfutures_Roadmap%20july%202012_0.pdf,
свободный. Яз. англ. (дата обращения 11.04.2014).
29. Гаврилова Т.А., Лещева И.А., Страхович Э.В. Об использовании визуальных концептуальных моделей
в преподавании // Вестник СПбГУ. Сер. Менеджмент. 2011. № 4. С. 124–150.
Стафеев Сергей Константинович – доктор технических наук, профессор, декан естественнонаучного факультета, заведующий кафедрой физики, координатор проекта создания и развития Федерального образовательного естественнонаучного портала, научный руководитель Музея оптики, куратор создания сети детских научнообразовательных центров. Автор более 150 научных и учебно-методических публикаций в отечественных и зарубежных изданиях. Научные труды сосредоточены в области оптики полупроводников, ИК-систем лазерного зондирования, систем и методов визуализации оптических и электрофизических неоднородностей полупроводников и полуметаллов. Имеет публикации по оптической обработке информации и оптической фильтрации; по оптическим и рентгеновским исследованиям фрактальных структур, применению пространственных ЖК-модуляторов света. Учебно-методические работы посвящены преподаванию курса общей физики, применению современных информационных технологий в естественнонаучном образовании, историческим аспектам развития оптических представлений. Автор лекционного курса по волновой и квантовой оптике и его сетевой версии, ряда учебных курсов по тематике «Оптика и искусство».
Sergey K. Stafeev – Doctor of Technical Sciences, Professor, the Dean of the faculty of Natural Sciences, Head of Physics department, Coordinator of the project for creation and development of the federal natural sciences educational portal, scientific Director of Optical Museum, curator of creating a network of children's educational centers. S. Stafeev is the author of more than 150 scientific and educational publications in national and international editions. He has got scientific works in the area of optics of semiconductors, infrared systems of laser sensing, systems and methods of visualization of optical and electrical in homogeneities of semiconductors and semimetals. He has got publications on the optical processing of information and optical filtering; on optical and X-ray research of fractal structures, on using of spatial liquid crystalmodulators of light. His pedagogical works are devoted to the teaching of general physics course, to the using of modern information technologies in science education, to historical aspects of the development of optical concepts. Sergey Stafeev is the author of lecture course devoted to the wave and quantum optics and its network version, a series of training courses on "Optics and Art".
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
9
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ...
Лившиц Ирина Леонидовна – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, заведующая лабораторией автоматизированного проектирования оптикоинформационных и энергосберегающих систем, ведущий специалист по расчету оптических систем, председатель программного комитета международного семинара по проектированию оптических систем – IODS, член Оптического общества им. Д.С. Рождественского, американского общества SPIE и Европейского оптического общества, где является членом совета директоров и тематическим редактором по секции «Проектирование оптических систем» журнала JEOS. Участвует во многих международных конференциях в качестве члена программного комитета и докладчика: «Optical Designand Fabrication», «Optical Engineering and Applications», «International Conferenceon Optical Instruments and Technology» и других. Вся профессиональная деятельность связана с расчетом оптических систем, результатом являются 178 научных работ, среди которых – 70 изобретений, научные статьи, отчеты, одна монография.
Irina L. Livshits – PhD, senior scientific researcher, Head of Laboratory for Computer Aided Design of Optical Information and Energy Saving Systems, leading expert on the calculation of optical systems, the Program Chair of the International seminar on the design of optical systems – IODS, Member of Rozhdestvensky Optical Society, American Optical Society SPIE and European Optical Society, where she is a Board Member and editor of the thematic section «Designing Optical Systems», JEOS journal. She takes an active part in many international conferences, as both a member of the Program Committee and a speaker: «Optical Design and Fabrication», «Optical Engineering and Applications», «International Conference on Optical Instruments and Technology» and others. All her professional activities are devoted to the calculation of optical systemsresultingin 178 scientific works, among them – 70 inventions, scientific papers, reports and one monograph.
Ольшевская Анастасия Владимировна – начальник отдела лицензирования и аккредитации Университета ИТМО. Имеет 17 публикаций, 4 из которых опубликованы в журналах, входящих в перечень ВАК. Принимала участие с докладами в 10 научных и учебно-методических конференциях, в том числе международных.
Anastasiya V. Ol’shevskaya – Head of Licensing and Accreditation department of ITMO University. She has got 17 publications; four of them are published in the journals included in the list of higher attestation Committee (VAK). She took part in 10 scientific and educational conferences, including international ones.
Жогина Вероника Александровна – магистрант кафедры Интеллектуальные технологии в гуманитарной сфере, инженер отдела лицензирования и аккредитации Университета ИТМО. Имеет 3 публикации, одна из которых опубликована в журнале, входящем в перечень ВАК. Принимала участие с докладами в 4 научных и учебнометодических конференциях.
Veronica A. Zhogina – student of Intelligent Technologies department in the humanitarian field, engineer of Licensing and Accreditation department of ITMO University. She has got three publications; one of them is published in the journal included in the list of higher attestation Committee (VAK). She took part in four scientific and educational conferences.
Денисова Екатерина Александровна – студент кафедры Компьютерные образовательные технологии, инженер отдела лицензирования и аккредитации Университета ИТМО. Имеет одну публикацию. Принимала участие с докладами в 2 научных и учебно-методических конференциях.
Ekaterina A. Denisova – student of Computer Educational Technologies department, engineer of Licensing and Accreditation department of ITMO University. She has got one publication. She took part in two scientific and educational conferences as a speaker.
10
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics
2014, № 4 (92)
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
Маркина Галина Леонидовна – начальник отдела информационного сопровождения открытых конкурсов для государственных и муниципальных нужд Университета ИТМО. Сфера интересов: архитектурное проектирование, модель образовательного процесса, архитектурный подход, онтологическое моделирование. Имеет 8 публикаций, принимала участие в 4 конференциях.
Galina L. Markina – Head of Section for information support of open competitions for government and municipal needs of ITMO University. Her scientific areas are: architectural design, educational process model, architectural approach, ontological modeling. She has got 8 publications, took part in 4 conferences.
H. Paul Urbach – доктор наук, профессор и глава оптической исследовательской группы Делфтского технологического университета, президент Европейского Оптического Общества, координатор проекта «Smethods» по разработке и применению когнитивных технологий в оптическом дизайне. Автор 24 научных публикаций. Провел исследования во многих отраслях оптики, таких как оптическая литография для ICs и оптическое освоение диска, флюоресценция рентгена, электромагнитное моделирование оптической записи, манипуляция непосредственной эмиссии, высокое числовое отображение апертуры, светочувствительные анизотропные медиа- и плазмоника для применения в LEDs.
H. Paul Urbach – D.Sc, Professor and the Head of Optics Research Group of TUDelft, President of European Optical Society and Coordinator of the "Smethods" project devoted to the development and application of cognitive technologies in optical design. He is the author of 127 scientific publications. He has done research in many branches of optics, such as optical lithography for ICs and optical disc mastering, EUV and x-ray fluorescence, manipulation of spontaneous emission, high numerical aperture imaging, photoactive anisotropic media and plasmonics for application in LEDs.
Стафеев Сергей Константинович Лившиц Ирина Леонидовна
Ольшевская Анастасия Владимировна Жогина Вероника Александровна Денисова Екатерина Александровна Маркина Галина Леонидовна Urbach H. Paul
Sergey K. Stafeev Irina L. Livshits Anastasiya V. Ol’shevskaya Veronika A. Zhogina Ekaterina A. Denisova Galina L. Markina H. Paul Urbach
– доктор технических наук, профессор, декан, Университет ИТМО,
Санкт-Петербург, Россия, stafeevs@yahoo.com
– кандидат технических наук, старший научный сотрудник,
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия, ecenteroptica10@yandex.ru
– аспирант, начальник отдела, Университет ИТМО, Санкт-Петербург,
Россия, olshevskaya@mail.ifmo.ru
– студент, инженер отдела, Университет ИТМО, Санкт-Петербург,
Россия, verona27.91@mail.ru
– студент, инженер отдела, Университет ИТМО, Санкт-Петербург,
Россия, katieden@mail.ru
– аспирант, начальник отдела, Университет ИТМО, Санкт-Петербург,
Россия, lina@mail.ifmo
– доктор наук, профессор, Глава оптической исследовательской
группы, Делфтский технологический университет, Делфт, Нидерланды; профессор, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия, h.p.urbach@tudelft.nl
– D.Sc., Professor, Dean, ITMO University, Saint Petersburg, Russia,
stafeevs@yahoo.com
– PhD, senior research scientist, ITMO University, Saint Petersburg,
Russia, ecenter-optica10@yandex.ru
– Postgraduate, Head of department, ITMO University, Saint Petersburg,
Russia, olshevskaya@mail.ifmo.ru
– engineer, student, ITMO University, Saint Petersburg, Russia,
verona27.91@mail.ru
– engineer, student, ITMO University, Saint Petersburg, Russia,
katieden@mail.ru
– postgraduate, Head of department, ITMO University, Saint Petersburg,
Russia, lina@mail.ifmo
– D.Sc., Professor, Нead of the Optics Research Group, Delft University
of Technology, Delft, Netherlands; Professor, ITMO University, Saint Petersburg, Russia, h.p.urbach@tudelft.nl
Принято к печати 14.05.14 Accepted 14.05.14
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
11
ОБЗОРНАЯ СТАТЬЯ
REVIEW ARTICLE
УДК 535
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ: ТРЕНДЫ 2003–2013
С.К. Стафеевa, И.Л. Лившицa, А.В. Ольшевскаяa, В.А. Жогинаa, Е.А. Денисоваa, Г.Л. Маркинаa, H. Paul Urbacha, b
aУниверситет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия, olshevskaya@mail.ifmo.ru b Делфтский технологический университет, Делфт, Нидерланды
Аннотация. Представлен ретроспективный анализ структуры европейских научно-технологических платформ – фотоника, наноматериалы и фотовольтаика – с точки зрения их структуры, взаимопроникновения тематик и динамики изменений, произошедших за последние десять лет. Анализируется геоинформационная составляющая европейского оптического образования. Описаны критерии исследования и онтологические модели, позволяющие выявить корреляции между развитием научных исследований и индустриальных применений, с одной стороны, и динамикой образовательных программ по оптике, фотонике и оптоинформатике, с другой стороны. Представлены данные о количественных и качественных изменениях в образовательных программах и присваиваемых академических степенях по соответствующим направлениям подготовки. Материал проиллюстрирован фрагментами ассоциативной карты «Современные направления исследований в области оптики, фотоники и оптоинформатики» и концептуальной карты «Европейские научно-технологические платформы». На более низком онтологическом уровне приведено облако тегов для двух конкретных предметных областей «Lasers» и «Optics Communications». Сформулированы конвергентные и дивергентные тренды, характерные для последнего десятилетия развития оптики, фотоники и оптоинформатики в Европе. К основным трендам можно отнести следующее: направления и темпы развития рынка коррелируют с геоинформационными данными по европейским научным и образовательным тенденциям; телекоммуникации и информационные технологии являются доминирующими сферами приложения знаний и компетенций европейских специалистов по оптике, фотонике и оптоинформатике; онтологическая структура баз знаний в области биофотоники, полимерной оптики, фотонных кристаллов и «умных» оптических метаматериалов становится все более разветвленной; ряд концептуальных онтологических узлов в оптике, фотонике и оптоинформатике постепенно теряет свою актуальность, на смену им приходят новые концепты или целые онтологические ветви. Ключевые слова: фотоника, оптоинформатика, научно-технологические платформы, европейское оптическое образование, предметные онтологии, концептуальные и ассоциативные карты, образовательные программы, дивергентные и конвергентные тренды.
PHOTONICS AND OPTICAL INFORMATICS IN EUROPE: TRENDS OF 2003–2013
S.K. Stafeeva, I.L. Livshitsa, A.V. Ol’shevskayaa, V.A. Zhoginaa, E.A. Denisovaa, G.L. Markinaa, H. Paul Urbacha
aITMO University, Saint Petersburg, Russia, olshevskaya@mail.ifmo.ru b Delft University of Technology, Delft, Netherlands
Abstract. Retrospective structure analysis of the European scientific and technological platforms – photonics, nanomaterials and photovoltaics – is represented from the point of view of their structure, interpenetration of subjects and dynamics of the changes which have occurred over the last ten years. Geoinformation component of the European optical education is analyzed. Criteria of research and the ontological models, giving the possibility to reveal correlations between development of scientific researches and industrial applications, on the one hand, and dynamics of educational programs on optics, photonics and optical informatics are described. Data on quantitative and high-quality changes in educational programs and appropriate academic degrees on the corresponding training directions are submitted. The material is illustrated with fragments of the associative card "Modern Directions of Researches in the Field of Optics, Photonics and Optical Information" and the conceptual card "European Scientific and Technological Platforms". The tag cloud is given in lower ontological level for two concrete subject domains of "Lasers" and "Optics Communications". Convergent and divergent trends, characteristic for the last decade development of optics, photonics and optical informatics in Europe are formulated. The main trends are: the directions and rates of the market development correlate with geoinformation data on the European scientific and educational tendencies; telecommunications and information technologies are dominating spheres of knowledge application and competences of the European experts in optics, photonics and optical informatics; the ontological structure of knowledge bases in the field of biophotonics, polymeric optics, photon crystals and "clever" optical metamaterials becomes more branched; a number of conceptual ontological knots in optics, photonics and optical informatics are gradually losing their relevance, being replaced by new concepts or the whole ontological branches. Keywords: photonics, optical informatics, scientific and technological platforms, European optical education, subject ontologies, conceptual and associative cards, educational programs, divergent and convergent trends.
Введение
В настоящей работе представлены результаты исследования структуры научно-технологических платформ и динамики изменений европейского образования в области оптики, фотоники и оптоинформатики за период с 2003 по 2013 год с целью выявления основных трендов.
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
1
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ...
Анализ структуры трех европейских научно-технологических платформ (ЕНТП) – «Фотоника», «Фотовольтаика» и «Наноматериалы» производился на основе открытых данных, представленных в рамках брюссельского саммита Photonics21, прошедшего в апреле 2014 года [1]. Дискуссии, проходившие на заседаниях всех семи рабочих групп саммита, показали актуальность усилий по координации научноисследовательских, инновационно-предпринимательских и образовательных (подготовка кадров) усилий в области сверхдинамично развивающихся фотоники и оптоинформатики. Кроме того, было прямо указано на необходимость выявления и фиксации взаимопересечений и структурных связей между тремя указанными техплатформами.
Анализ тенденций в области более консервативных структур университетского образования по соответствующим направлениям подготовки за последнее десятилетие был проведен на примере журнала «Optics and Photonics Education» [2–4]. В исследование были включены 122 высших учебных заведения из 21 европейской страны.
Университеты Европы – центры подготовки кадров по оптике, фотонике и оптоинформатике
На рис. 1 представлена карта, на которой отмечены европейские университеты, принимающие наиболее активное участие в реализации образовательных программ в области оптики, фотоники и оптоинформатики.
Обращает на себя внимание очевидная концентрация центров подготовки в ведущих региональных державах (Германия и Великобритания), меньшая, но также активная позиция романских стран (Испания, Франция, Италия) и почти равномерное распределение оставшейся трети университетских центров по Северной и Восточной Европе. Российская Федерация занимает почетное четвертое место в общем перечне европейских стран – лидеров подготовки кадров в области оптики, фотоники и оптоинформатики. При этом суммарный «удельный вес» России и Украины в этом перечне составляет 17%, что свидетельствует о сохраняющемся потенциале роста.
Рис. 1. Университеты Европы – центры подготовки кадров по оптике, фотонике и оптоинформатике
Если обратиться к данным десятилетней давности, то выяснится, что в 2003 году европейское образование в области оптики, фотоники и оптоинформатики представляли 84 университета. Таким образом, спустя десять лет их количество увеличилось более чем на треть, что отражает актуальность данного профиля подготовки. При этом из общей выборки только 70 университетов присутствовали в данных Европейского оптического общества все десятилетие [5]. По статистике, 14 университетов прекратили обучение (как правило, по «классическим» оптическим направлениям), но в то же время 52 – т.е. в четыре раза больше – начали реализацию программ по оптике, фотонике и оптоинформатике.
Когда общие геоинформационные данные были сведены в таблицу и к ним добавилась графа, отражающая количественный спектр предлагаемых образовательных программ (направлений подготовки) в интересующей нас области, то картина стала еще более контрастной (табл. 1). Лидирующие университетские группы, как правило, предлагают не менее 5–6 различных бакалаврских и магистерских траекторий обучения, в то время как в нижней половине таблицы этот множитель составляет не более 3–4, а зачастую подготовка ведется только по двум–трем программам. При этом в ретроспективном анализе мы снова
2
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics
2014, № 4 (92)
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
видим существенное увеличение числа программ, ориентированных на современные приложения оптики, фотоники и оптоинформатики – в системах коммуникаций, в информационных технологиях, в медицине, в создании «умных» оптических материалов и источников излучения. Анализ созданной общей базы данных, проведенный по критерию «научные и исследовательские специальности, связанные с оптикой/фотоникой» (academic and research specialties related to optics/photonics), показал доминирование телекоммуникационной и оптоинформационной компонент.
Страна
Германия Великобритания Испания Россия Франция Украина Швеция Италия Венгрия Ирландия Польша Нидерланды Бельгия Дания Армения Румыния Швейцария Чехия Латвия Грузия Турция
Количество университетов
23 17 13 12 8 7 5 5 4 4 4 4 3 3 2 2 2 1 1 1 1
Количество образовательных
программ 115 85 52 48 40 21 14 20 12 10 9 8 8 7 5 5 6 5 4 4 3
Таблица 1. Количество европейских университетов и программ подготовки в области фотоники и оптоинформатики
Последнее обстоятельство отражает объективный рост числа инновационных решений в этой области, который, в частности, может быть зафиксирован с помощью динамически пополняемой онтологической базы знаний по оптике, фотонике и оптоинформатике, над которой авторы статьи работают уже более двух лет [6–9]. Эти тенденции проявляются не только в появлении новых концептуальных узлов в структуре онтологии, но и в кратно увеличивающемся числе порождаемых связей между старыми и новыми узлами онтологии.
Современные направления исследований в области оптики, фотоники и оптоинформатики
Как известно, современные компьютерные инструменты для создания онтологических структур позволяют формализовать некоторую область знаний с помощью визуальных образов [10, 11]. Онтология представляет собой иерархическую структуру понятий, объектов, определений, свойств и отношений [12, 13] и может быть представлена с помощью различных схем, например, ассоциативной карты (Mind map) и концептуальной карты (Сoncept map). Тематический фрагмент такой ассоциативной карты, опирающейся на базовое понятие «OPTICS» как на центральный узел, представлен на рис. 2. Основные понятия, связанные с объектом изучения, расходятся от центрального образа в виде ветвей, например, «CLASSICAL OPTICS», «IMAGING SCIENCE», «LASERS» и т.д. Затем эти понятия иерархически детализируются, например, в понятие «NON-CLASSICAL OPTICS» входят «Nonlinear Optics», «Ultrafast Optics», «Optoelectronics». Далее детализация происходит сколь угодно долго; в нашем случае на данный момент создано четыре иерархических уровня.
Зеленым цветом на ассоциативной карте выделены крупные классические и инновационные направления, которые сейчас развиваются максимально динамично и наиболее часто встречаются при анализе тематики ЕНТП и образовательных программ. Синим цветом выделены концепты, содержащие на следующем уровне наибольшее число подчиненных узлов и горизонтальных связей. Оба этих множества
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
3
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ...
оказываются почти идентичными даже при рассмотрении онтологических структур по нескольким независимым критериям.
Рис. 2. Фрагмент ассоциативной карты «Современные направления исследований в области оптики, фотоники и оптоинформатики»
Обращает на себя внимание весьма скромная доля собственно оптической науки в ее классическом понимании по сравнению, например, с такими, казалось бы, частными направлениями, как «smart» и «non-classical». Сверхспециализация все более характерна для направлений научных исследований в области лазеров [14, 15]. Все более разветвленной становится тематика биофотоники, полимерной оптики, фотонных кристаллов и оптических метаматериалов. Практически все направления, порождаемые из узла «optics communication», имеют 2–3 уровня и содержат в себе не менее 25–30 концептов каждый!
Интересные данные можно получить с помощью техники составления так называемых «облаков тэгов», позволяющих просто и наглядно представить значимость (частоту использования) тех или иных понятий из предметной онтологии в общей ее структуре. На рис. 3 изображена подобная тэговая детализация фрагмента базы знаний по оптике, фотонике и оптоинформатике в части научно-исследовательских направлений «Lasers» и «Optics Communications». Частотные характеристики, как обычно, определяются размером шрифтов, а уровни вложенности – цветом соответствующих устойчивых сочетаний.
В этой связи интересно проследить за тенденциями в организации профильной (бакалаврской и магистерской) подготовки по направлениям оптики, фотоники и оптоинформатики в европейских университетах [16, 17]. Если проанализировать формальное подчинение конкретных образовательных структур (кафедр, лабораторий), ведущих эту подготовку на факультетском уровне, то окажется, что только 29% от общего числа программ реализуется на профильных факультетах (рис. 4). Лидерство (35%) в подготовке специалистов по оптике/фотонике принадлежит факультетам, специализирующимся в областях знаний «Коммуникации» и «Информационные технологии». Третье место, а соответственно 24%, составляют факультеты инженерной направленности. Оставшиеся 12% от общего числа факультетов специализируются на компьютерных науках. Это еще раз подтверждает отчетливую тенденцию к прикладной специализации подготовки кадров по анализируемой тематике в европейских университетах.
Рис. 3. Облако тегов для фрагментов базы знаний «Lasers» и «Optics Communications»
4
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics
2014, № 4 (92)
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
Рис. 4. Распределение программ подготовки по оптике, фотонике и оптоинформатике, реализуемых в европейских университетах на факультетах различных профилей
Проведенные исследования выявили целый ряд концептуальных онтологических узлов, постепенно теряющих свою актуальность в связи с трансформациями спектра научных (теоретических и прикладных) исследований в оптике, фотонике и оптоинформатике. На смену им приходят новые концепты или целые онтологические ветви, которые, в свою очередь, развиваются дивергентно и с различной динамикой. Например, целая трехуровневая область базы знаний «Optical instrumentation» [18] настолько сузилась, что к 2013 году уступила по удельному весу таким, казалось бы, узким тематическим разделам, как «Ultrafast optics» [19], «Optics of fractals», «Nonlinear dynamics and chaos in Laser systems» (рис. 5). Другой пример – онтологическая ветвь «Optoelectronic sensors and systems» [20, 21]. Здесь изменения за последние десять лет происходили, с одной стороны, в направлении дивергентного умножения числа сенсорных технологий, построенных на различных оптических (фотонных) принципах, а, с другой, с тенденцией заметного доминирования волоконнооптических сенсоров и полимерных элементов для оптоинформационных систем.
Рис. 5. Частные дивергентные тенденции изменения концептуальных узлов предметной онтологии по появившимся за последние 10 лет на европейском рынке фотоники и оптоинформатики устройствам
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
5
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ...
Если посмотреть на уровни подготовки специалистов в области оптики, фотоники и оптоинформатики в Европе, то здесь ситуация с некоторыми коррективами отражает общие тенденции болонского процесса. Сегодня структура обучения в европейских университетах подразделяется на три основных уровня, после прохождения которых можно получить академические степени: Бакалавр (Licence/Bachelor), Магистр (Master), Доктор (Doctorate) [22]. Менее распространена степень Специалист (Diploma in Engineering (DE) – Диплом в инженерном деле). Европейская академическая степень Доктор соответствует российской ученой степени Кандидата наук [23]. Различных названий академических степеней Бакалавров, Магистров и Докторов – великое множество. В табл. 2 представлены академические степени [24, 25], присуждаемые в Европе.
Академическая степень
BS, BSc BE, BEng BSEE
BA
MS, MSc, MSci MEng MPhil MRes MPhys
PhD DrS EngD
Расшифровка академической сте-
Полное название академической
пени на английском языке
степени на русском языке
Bachelor's degree (Бакалаврские степени)
Bachelor of Science
Бакалавр наук
Bachelor of Engineering
Бакалавр инженерного дела
Bachelor of Science in Electrical
Бакалавр наук в области электротехники
Engineering
Bachelor of Arts
Бакалавр искусств
Master's degree (Магистерские степени)
Master of Science
Магистр наук
Master of Engineering
Магистр инженерного дела
Master of Philosophy
Магистр философии
Master of Research
Магистр исследований
Master of Physics
Магистр физики
Doctoral's degree (Докторские степени)
Doctor of Philosophy
Доктор философии
Doctor of Science
Доктор наук
Engineering Doctorate
Доктор инженерного дела
Таблица 2. Академические степени, присуждаемые в Европе
За последнее десятилетие произошло изменение числа образовательных программ (ОП) подготовки по оптике, фотонике и оптоинформатике. Для подготовки бакалавров было разработано 69 новых ОП (увеличение на 107%). Количество программ подготовки специалистов сократилось на 14 ОП (уменьшение на 48%). Для магистров было разработано 90 новых ОП (увеличение на 114%), для докторов – 61 ОП (увеличение на 89%). Результаты представлены на рис. 6.
200 182
180
160
140 120 117
124
100
81 80
66 60 52
40 20 0
BS
29
13 8 10 3 3 Beng BSEE BA
15 7 5 2 4 2 9 3 4
1 1 14
DE MS MEng MPhil MRes MPhys PhD DrS EngD
2003 2013 Рис. 6. Изменение числа профильных образовательных программ по оптике, фотонике и оптоинформатике в университетах Европы
6
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics
2014, № 4 (92)
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
Самыми распространенными академическими степенями, присуждаемыми по окончанию обучения, как в 2003, так и в 2013 году являются степени Бакалавр наук, Магистр наук и Доктор философии. Академические степени Магистр философии, Магистр исследований, Магистр физики, Доктор инженерного дела не настолько распространены, как описанные ранее, но все же количество ОП с присвоением таких степеней к 2013 году увеличилось. Количество ОП с присвоением степеней Бакалавр искусств, Доктор наук не изменилось. Число ОП с присвоением академической степени Магистр инженерного дела уменьшилось. Прекратилась подготовка специалистов по фотонике и оптоинформатике с присвоением степени «бакалавра наук в области электротехники».
Европейские научно-технологические платформы
Как уже отмечалось, изменения в образовательной сфере с некоторым запозданием отслеживают тенденции, объективно происходящие в интересующей нас области науки и техники. Более оперативно на эти трансформации откликаются европейские структуры, ответственные за связь научноисследовательских групп и профильного бизнес-сообщества. На первые роли в решении этой задачи для анализируемого геоэкономического региона сегодня выходят ЕНТП.
Анализ деятельности трех таких платформ – «Фотоника», «Фотовольтаика», «Наноматериалы» [26–28] – позволил выделить основные направления научных исследований и установить взаимосвязи между ними. Для этого по вполне понятным причинам была применена методика составления концептуальных карт. Если ассоциативные карты демонстрируют понятия и древовидную структуру произвольных фрагментов знаний, то концептуальные карты позволяют глубже рассмотреть предмет изучения и включают отношения между понятиями. Концептуальная карта представляется в виде графа, узлы которого отображают понятия (объекты или концепты), а направленные дуги, соединяющие эти узлы, – отношения (связи) [29]. Любая разработка концептуальной карты подразумевает структурный анализ взаимодействий между отдельными понятиями предметной области.
На рис. 7 представлен фрагмент концептуальной карты для указанных выше ЕНТП, которая, помимо прочего, наглядно демонстрирует области взаимопроникновения платформ и межплатформенные связи. Фрагмент ограничен областью пересечений на энергетической, коммуникационной и индустриальной тематиках. Кроме того, для упрощения визуального восприятия на первом этапе анализа были совмещены структуры двух наиболее близких ЕНТП – «Фотоника» и «Фотовольтаика». На втором этапе искались существенные связи и пересекающиеся концептуальные узлы полученной симбиозной схемы со структурой третьей платформы «Наноматериалы». В результате были автоматически выявлены конвергентные тренды, демонстрирующие единство конечных концептов в формате конкретных научнотехнических приложений.
Рис. 7. Фрагмент концептуальной карты «Технологические платформы»
Заключение
На основе результатов исследования сформулированы следующие тренды. 1. Геоинформационные данные по европейским научным и образовательным тенденциям в области оп-
тики, фотоники и оптоинформатики, а также динамика их трансформаций коррелируют с направлениями и темпами развития рынка соответствующих технологий.
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
7
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ...
2. Доминирующими сферами приложения знаний и компетенций европейских специалистов по оптике, фотонике и оптоинформатике на сегодня являются телекоммуникации и информационные технологии. На все более узкие профили дивергентно разбиваются прикладные исследования в области лазеров.
3. Все более разветвленной становится онтологическая структура баз знаний в области биофотоники, полимерной оптики, фотонных кристаллов и «умных» оптических метаматериалов.
4. Выявляется ряд концептуальных онтологических узлов, постепенно теряющих свою актуальность в оптике, фотонике и оптоинформатике. На смену им приходят новые концепты или целые онтологические ветви, которые, в свою очередь, развиваются дивергентно и с различной динамикой.
5. В результате построения концептуальных карт для трех профильных европейских научнотехнологических платформ были автоматически выявлены конвергентные тренды, демонстрирующие единство конечных технических приложений при движении к ним с различных, а иногда и противоположных, онтологических узлов.
Литература
1. Photonics21 – A Key Enabling Technology of Europe [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.photonics21.org/index.php, свободный. Яз. англ. (дата обращения 21.04.2014).
2. Optics and Photonics Education 2013 / Ed. P. Barnett. Bellingham: SPIE, OSA Publ., 2013. 138 p. 3. Optics Education 2003-2004. International directory of degree programs in optics / Ed. P. Barnett. Belling-
ham: SPIE, OSA Publ., 2003. P. 96. 4. Optics and Photonics Education 2012 / Ed. P. Barnett. Bellingham: SPIE, OSA Publ., 2012. 130 p. 5. European Optical Society [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.myeos.org/, свободный. Яз.
англ. (дата обращения 29.04.2014). 6. Ольшевская А.В., Стафеев С.К., Боярский К.К., Катков Ю.В., Муромцев Д.И., Яговкин В.И. Ком-
плексная визуализация предметной онтологии на основе взаимосвязанных конструкций // Компьютерные инструменты в образовании. 2011. № 5. С. 38–45. 7. Ольшевская А.В., Николаев Д.Г. Сравнительный анализ возможностей социальных сетей для применения в образовательном процессе // Сборник трудов VI Всероссийской межвузовской конференции молодых ученых. СПб: СПбГУ ИТМО, 2009. Вып. 6. С. 273–279. 8. Ольшевская А.В. Прототип онтологии по оптике в исторической ретроспективе // Сборник трудов I Всероссийского конгресса молодых ученых. СПб: НИУ ИТМО, 2012. Т. 3. С. 22–24. 9. Арзуманян М.Ю., Маркина Г.Л. Новые методы архитектурного проектирования и организации информационного сопровождения учебного процесса // Дистанционное и виртуальное обучение. 2014. № 1. С. 117–124. 10. Шестаков В.К. Извлечение онтологий из Wiki-систем // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2012. № 1 (77). С. 62–66. 11. Невидимов А.В., Бессмертный И.А. Подход к коллективной разработке онтологий // Научнотехнический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2013. № 2 (84). С. 161. 12. Mouromtsev D. Development of a complex ontology of optics // CEUR Workshop Proceedings. 2012. V. 849. P. 12. 13. Гаврилова Т.А., Муромцев Д.И. Интеллектуальные технологии в менеджменте: инструменты и системы. 2-е изд. СПб: Высшая школа менеджмента, СПбГУ, 2008. 488 с. 14. Nemati M., Wijshoff R.W.C.G.R., Stijnen J.M.A., van Tuijl S., Bergmans J.W.M., Bhattacharya N., Urbach H.P. Laser-speckle-based detection of fluid pulsation in the presence of motion artifacts: in vitro and in vivo study // Optics Letters. 2013. V. 38. P. 5334–5337. 15. Cui M., Zeitouny M.G., Bhattacharya N., Van Den Berg S.A., Urbach H.P. New laser system for distance metrology - High accuracy long distance measurements with a frequency comb laser // Proc. of Symposium on Photonics and Optoelectronic 2010, SOPO 2010. Chengdu, China, 2010. Art. N 5504253. 16. Гуров И.П. Компьютерная фотоника: инновационные исследовательские проекты // Научнотехнический вестник СПбГУ ИТМО. 2005. № 22. С. 24–33. 17. Андреева О.В., Беспалов В.Г., Васильев В.Н., Козлов С.А., Лобанов С.А., Макаров Н.С. WEB-сайт по научно-образовательному направлению «Оптоинформатика» // Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2004. № 2 (13). С. 15–20. 18. Negi S.S. Optical and electro-optical instrumentation // Defence Science Journal. 2013. V. 63. N 6. P. 543– 544. 19. Cui M., Bhattacharya N., Urbach H.P., Van Den Berg S.A. Correlation functions formed by a femtosecond pulse interferometer // Proceedings of SPIE – The International Society for Optical Engineering. 2008. V. 7018. Art. N 70183Q. 20. Pozo J., Westerveld W., Harmsma P.J., Yang S., Bodis P., Nieuwland R., Lagioia M., Cascio D.M.R.L., Staats J., Schmits R., Berg H.V.D., Tabak E., Green K., Urbach H.P., Cheng L.K., Yousefi M. Silicon on insulator
8
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics
2014, № 4 (92)
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
photonic integrated sensors: On-chip sensing and interrogation // International Conference on Transparent
Optical Networks. 2011. Art. N 5970854.
21. Yurish S. Smart optoelectronic sensors and intelligent sensor systems // Sensors and Transducers. 2012. V.
14. N SPEC 1. P. 18–31.
22. Академические степени в Европе [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://www.universityguideonline.org/ar/InternationalPathways/degree-options-in-europe, свободный. Яз.
рус. (дата обращения 25.03.2014).
23. Соответствие ученых степеней и званий у нас и за рубежом [Электронный ресурс]. Режим доступа:
http://begin-english.ru/article/uchenaya-stepen-v-amerike/, свободный. Яз. рус. (дата обращения
25.03.2014).
24. Расшифровка академических степеней первого высшего образования в Великобритании [Электрон-
ный ресурс]. Режим доступа:
http://www.educationindex.ru/article_bachelor_degree_qualifications_in_english_and_russian.aspx, свобод-
ный. Яз. рус. (дата обращения 25.03.2014).
25. Расшифровка академических степеней магистерского образования в Великобритании [Электронный
ресурс].
Режим
доступа:
http://www.educationindex.ru/article_postgraduate_degree_qualifications_in_english_and_russian.aspx, сво-
бодный. Яз. рус. (дата обращения 25.03.2014).
26. Towards 2020 – Photonics driving economic growth in Europe. Dusseldorf: European Technology Platform
Photonics21, 2013. 105 p.
27. Innovation and New Energy Technologies. Berlin: Federal Ministry of Economics and Labour Communica-
tion and Internet Division, 2005. 84 p.
28. Integrated Research and Industrial Roadmap for European Nanotechnology [Электронный ресурс]. Режим
доступа: http://www.nanofutures.info/sites/default/files/NANOfutures_Roadmap%20july%202012_0.pdf,
свободный. Яз. англ. (дата обращения 11.04.2014).
29. Гаврилова Т.А., Лещева И.А., Страхович Э.В. Об использовании визуальных концептуальных моделей
в преподавании // Вестник СПбГУ. Сер. Менеджмент. 2011. № 4. С. 124–150.
Стафеев Сергей Константинович – доктор технических наук, профессор, декан естественнонаучного факультета, заведующий кафедрой физики, координатор проекта создания и развития Федерального образовательного естественнонаучного портала, научный руководитель Музея оптики, куратор создания сети детских научнообразовательных центров. Автор более 150 научных и учебно-методических публикаций в отечественных и зарубежных изданиях. Научные труды сосредоточены в области оптики полупроводников, ИК-систем лазерного зондирования, систем и методов визуализации оптических и электрофизических неоднородностей полупроводников и полуметаллов. Имеет публикации по оптической обработке информации и оптической фильтрации; по оптическим и рентгеновским исследованиям фрактальных структур, применению пространственных ЖК-модуляторов света. Учебно-методические работы посвящены преподаванию курса общей физики, применению современных информационных технологий в естественнонаучном образовании, историческим аспектам развития оптических представлений. Автор лекционного курса по волновой и квантовой оптике и его сетевой версии, ряда учебных курсов по тематике «Оптика и искусство».
Sergey K. Stafeev – Doctor of Technical Sciences, Professor, the Dean of the faculty of Natural Sciences, Head of Physics department, Coordinator of the project for creation and development of the federal natural sciences educational portal, scientific Director of Optical Museum, curator of creating a network of children's educational centers. S. Stafeev is the author of more than 150 scientific and educational publications in national and international editions. He has got scientific works in the area of optics of semiconductors, infrared systems of laser sensing, systems and methods of visualization of optical and electrical in homogeneities of semiconductors and semimetals. He has got publications on the optical processing of information and optical filtering; on optical and X-ray research of fractal structures, on using of spatial liquid crystalmodulators of light. His pedagogical works are devoted to the teaching of general physics course, to the using of modern information technologies in science education, to historical aspects of the development of optical concepts. Sergey Stafeev is the author of lecture course devoted to the wave and quantum optics and its network version, a series of training courses on "Optics and Art".
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
9
ФОТОНИКА И ОПТОИНФОРМАТИКА В ЕВРОПЕ...
Лившиц Ирина Леонидовна – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, заведующая лабораторией автоматизированного проектирования оптикоинформационных и энергосберегающих систем, ведущий специалист по расчету оптических систем, председатель программного комитета международного семинара по проектированию оптических систем – IODS, член Оптического общества им. Д.С. Рождественского, американского общества SPIE и Европейского оптического общества, где является членом совета директоров и тематическим редактором по секции «Проектирование оптических систем» журнала JEOS. Участвует во многих международных конференциях в качестве члена программного комитета и докладчика: «Optical Designand Fabrication», «Optical Engineering and Applications», «International Conferenceon Optical Instruments and Technology» и других. Вся профессиональная деятельность связана с расчетом оптических систем, результатом являются 178 научных работ, среди которых – 70 изобретений, научные статьи, отчеты, одна монография.
Irina L. Livshits – PhD, senior scientific researcher, Head of Laboratory for Computer Aided Design of Optical Information and Energy Saving Systems, leading expert on the calculation of optical systems, the Program Chair of the International seminar on the design of optical systems – IODS, Member of Rozhdestvensky Optical Society, American Optical Society SPIE and European Optical Society, where she is a Board Member and editor of the thematic section «Designing Optical Systems», JEOS journal. She takes an active part in many international conferences, as both a member of the Program Committee and a speaker: «Optical Design and Fabrication», «Optical Engineering and Applications», «International Conference on Optical Instruments and Technology» and others. All her professional activities are devoted to the calculation of optical systemsresultingin 178 scientific works, among them – 70 inventions, scientific papers, reports and one monograph.
Ольшевская Анастасия Владимировна – начальник отдела лицензирования и аккредитации Университета ИТМО. Имеет 17 публикаций, 4 из которых опубликованы в журналах, входящих в перечень ВАК. Принимала участие с докладами в 10 научных и учебно-методических конференциях, в том числе международных.
Anastasiya V. Ol’shevskaya – Head of Licensing and Accreditation department of ITMO University. She has got 17 publications; four of them are published in the journals included in the list of higher attestation Committee (VAK). She took part in 10 scientific and educational conferences, including international ones.
Жогина Вероника Александровна – магистрант кафедры Интеллектуальные технологии в гуманитарной сфере, инженер отдела лицензирования и аккредитации Университета ИТМО. Имеет 3 публикации, одна из которых опубликована в журнале, входящем в перечень ВАК. Принимала участие с докладами в 4 научных и учебнометодических конференциях.
Veronica A. Zhogina – student of Intelligent Technologies department in the humanitarian field, engineer of Licensing and Accreditation department of ITMO University. She has got three publications; one of them is published in the journal included in the list of higher attestation Committee (VAK). She took part in four scientific and educational conferences.
Денисова Екатерина Александровна – студент кафедры Компьютерные образовательные технологии, инженер отдела лицензирования и аккредитации Университета ИТМО. Имеет одну публикацию. Принимала участие с докладами в 2 научных и учебно-методических конференциях.
Ekaterina A. Denisova – student of Computer Educational Technologies department, engineer of Licensing and Accreditation department of ITMO University. She has got one publication. She took part in two scientific and educational conferences as a speaker.
10
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics
2014, № 4 (92)
С.К. Стафеев, И.Л. Лившиц, А.В. Ольшевская, В.А. Жогина, Е.А. Денисова, Г.Л. Маркина, H. Paul Urbach
Маркина Галина Леонидовна – начальник отдела информационного сопровождения открытых конкурсов для государственных и муниципальных нужд Университета ИТМО. Сфера интересов: архитектурное проектирование, модель образовательного процесса, архитектурный подход, онтологическое моделирование. Имеет 8 публикаций, принимала участие в 4 конференциях.
Galina L. Markina – Head of Section for information support of open competitions for government and municipal needs of ITMO University. Her scientific areas are: architectural design, educational process model, architectural approach, ontological modeling. She has got 8 publications, took part in 4 conferences.
H. Paul Urbach – доктор наук, профессор и глава оптической исследовательской группы Делфтского технологического университета, президент Европейского Оптического Общества, координатор проекта «Smethods» по разработке и применению когнитивных технологий в оптическом дизайне. Автор 24 научных публикаций. Провел исследования во многих отраслях оптики, таких как оптическая литография для ICs и оптическое освоение диска, флюоресценция рентгена, электромагнитное моделирование оптической записи, манипуляция непосредственной эмиссии, высокое числовое отображение апертуры, светочувствительные анизотропные медиа- и плазмоника для применения в LEDs.
H. Paul Urbach – D.Sc, Professor and the Head of Optics Research Group of TUDelft, President of European Optical Society and Coordinator of the "Smethods" project devoted to the development and application of cognitive technologies in optical design. He is the author of 127 scientific publications. He has done research in many branches of optics, such as optical lithography for ICs and optical disc mastering, EUV and x-ray fluorescence, manipulation of spontaneous emission, high numerical aperture imaging, photoactive anisotropic media and plasmonics for application in LEDs.
Стафеев Сергей Константинович Лившиц Ирина Леонидовна
Ольшевская Анастасия Владимировна Жогина Вероника Александровна Денисова Екатерина Александровна Маркина Галина Леонидовна Urbach H. Paul
Sergey K. Stafeev Irina L. Livshits Anastasiya V. Ol’shevskaya Veronika A. Zhogina Ekaterina A. Denisova Galina L. Markina H. Paul Urbach
– доктор технических наук, профессор, декан, Университет ИТМО,
Санкт-Петербург, Россия, stafeevs@yahoo.com
– кандидат технических наук, старший научный сотрудник,
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия, ecenteroptica10@yandex.ru
– аспирант, начальник отдела, Университет ИТМО, Санкт-Петербург,
Россия, olshevskaya@mail.ifmo.ru
– студент, инженер отдела, Университет ИТМО, Санкт-Петербург,
Россия, verona27.91@mail.ru
– студент, инженер отдела, Университет ИТМО, Санкт-Петербург,
Россия, katieden@mail.ru
– аспирант, начальник отдела, Университет ИТМО, Санкт-Петербург,
Россия, lina@mail.ifmo
– доктор наук, профессор, Глава оптической исследовательской
группы, Делфтский технологический университет, Делфт, Нидерланды; профессор, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия, h.p.urbach@tudelft.nl
– D.Sc., Professor, Dean, ITMO University, Saint Petersburg, Russia,
stafeevs@yahoo.com
– PhD, senior research scientist, ITMO University, Saint Petersburg,
Russia, ecenter-optica10@yandex.ru
– Postgraduate, Head of department, ITMO University, Saint Petersburg,
Russia, olshevskaya@mail.ifmo.ru
– engineer, student, ITMO University, Saint Petersburg, Russia,
verona27.91@mail.ru
– engineer, student, ITMO University, Saint Petersburg, Russia,
katieden@mail.ru
– postgraduate, Head of department, ITMO University, Saint Petersburg,
Russia, lina@mail.ifmo
– D.Sc., Professor, Нead of the Optics Research Group, Delft University
of Technology, Delft, Netherlands; Professor, ITMO University, Saint Petersburg, Russia, h.p.urbach@tudelft.nl
Принято к печати 14.05.14 Accepted 14.05.14
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics 2014, № 4 (92)
11