История кафедры кибернетики ХТП

РЕСУРС НЕ ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ
перейдите, пожалуйста, на украиноязычную версию ресурса

Результатом этой деятельности стали первые курсы лекций кафедры - "Вычислительная техника в инженерных расчетах" и "Математическое моделирование в химической технологии". Последний стал настолько необходимым, что был подготовлен А. Бондарь в виде учебника (выходит в 1973 году, а в 1974 награжден серебряной медалью ВДНХ СССР). Благодаря методическому совершенству, доступности и простоте математического фундамента, этот учебник не теряет своей привлекательности и пользуется спросом у студентов до сих пор.

В начале семидесятых годов в группу кибернетиков были приглашены уже опытные специалисты - к.т.н. О.В. Сахненко, к.т.н. Г.А. Статюха и к.т.н. Р.Б. Медведев, а также выпускники кафедры Ю.А. Безносик и Р.М. Колесникова. Необходимо отметить, что к моменту официального признания кафедры, уже было выпущено 4 группы студентов специальности "Основные процессы химических производств и химическая кибернетика". Выпуск молодых специалистов обогатил коллектив кибернетиков новым опытом, который был закреплен в десятке учебно-методических пособий и книгах: "Планирование эксперимента в химической технологии" (авторы А.Г. Бондарь, Г.А. Статюха), "Планирование эксперимента при оптимизации процессов химической технологии "(А.Г. Бондарь, Г.А. Статюха, И.А. Потяженко), "Вычислительная математика в химии и химической технологии" (авторы С.В. Брановицкая, Р.Б. Медведев, Ю.Я. Фиалков). Особый успех выпал на долю уже упомянутого учебника А.Г. Бондарь - он был представлен на получение ею степени доктора технических наук.

Исследовательская работа кафедры начиналась с небольшой хозтемы с Киевским заводом химикатов по исследованию процессов очистки сточных вод от ртути. В течение нескольких лет объем финансирования кафедры был увеличен в десятки раз, что позволило не только выполнять заказы промышленности, но и наращивать научный потенциал кафедры, непрерывно пополнять ее новыми вычислительными машинами и другим оборудованием. Успешно защищают кандидатские диссертации преподаватели кафедры Е.В. Клименко, Ю.А. Безносик, А.С. Королев, И.А. Потяженко, Р.М. Колесникова, А.Н. Шляханов, С.Г. Бондаренко - будущие доценты кафедры.

Постепенно на кафедре складываются несколько научных направлений. Научные интересы группы, возглавляемой доц. Медведевым Р.Б., концентрируются вокруг создания на Новолипецком металлургическом комбинате АСУ ТП производства аммиака из коксового газа на базе отечественных управляющих средств вычислительной техники, выпускаемой Северо-Донецким НИИ УОМ - сначала УВМ "М-1010", а затем УВК "СМ 2"," СМ-2М". В конце 70-х годов АСУ ТП были переданы в промышленную эксплуатацию. Главные ее разработчики - А.И. Муравьев, Е.М. Земляк, А.Н. Шляханов, А.В. Федоров успешно защитили свои кандидатские диссертации, обобщив большой научный и практический опыт создания и эксплуатации АСУ ТП.

Успешной научной деятельности кафедры способствует внимание к ней со стороны Минхимпрома СССР. В 1976 году приказом этой организации была создана отраслевая научно-исследовательская лаборатория (ОНИЛ) "Проектирование типового программного обеспечения", оснащенная сразу УВК "СМ-2".

Первым главным заказчиком работ по ОНИЛ стало Московское Опытно Конструкторское Бюро Автоматики (позже "Химавтоматика") под руководством Ю.М. Лужкова. В рамках этого сотрудничества был выполнен ряд важнейших народнохозяйственных работ. Например, разработаны системы управления процессом производства многокомпонентного материала в аппаратах кипящего слоя. Здесь при моделировании процессов, кроме разработанных ранее методов и алгоритмов идентификации, используются нечеткие множества и разрабатываются базы знаний и алгоритмы управления на их основе. Результаты этой работы были отражены в учебном пособии издательства "Высшая школа" - "АСУ ТП в металлургии" (авторы: Ю.Д. Бондарь, Р.Б. Медведев, В.Д. Романенко).

ОНИЛ была организационно расширена после получения нового задания по разработке подсистемы автоматизированного проектирования ЭКОЛОГИЯ в рамках САПР "Химпром" (заказчик ГИАП Минхимпрома СССР). Группа специалистов, возглавляемая доц. Г.А. Статюхой в течение шести лет разработали и сдали в эксплуатацию подсистему "ЭКОЛОГИЯ". С ее помощью было спроектировано ряд технологических систем очистки сточных вод для химических предприятий. Результаты работы были отражены в монографии Г.А. Статюхи, И.М. Кисиль, И.И. Браславский "Системное проектирование химико-технологических комплексов (Киев, Техника, 1983)".

Устойчивое положение ОНИЛ, постоянное финансирование и заказы со стороны Минхимпрома СССР, постоянные заказы, квалифицированное руководство и энтузиазм исполнителей давали отличные результаты. Статьи в престижных журналах, выступления на конференциях, учебники и монографии, защита диссертаций заложили крепкий фундамент новой в Украине научной школы - кибернетики химико-технологических процессов.

В связи с тяжелой и продолжительной болезнью А.Г. Бондарь, в 1981 г. заведующим кафедрой кибернетики ХТП был назначен доц. Г.А. Статюха.

Заложенный первопроходцами и, особенно первым зав. кафедры профессором Бондарь А.Г. фундамент укреплялся талантливой молодежью. Этому способствовала плодотворная научная и инженерная атмосфера на кафедре. Начинается признание кафедры за рубежом.

Обмен преподавателями с Вроцлавской политехникой (Польша), технологическим институтом в Мерзебургске (ГДР), общие публикации и участие в Международных конференциях способствовали укреплению авторитета кафедры за рубежом. Полученные награды за выполнение научно-исследовательской работы (1983-1989) и премия КПИ в 1991 г. за книгу д.т.н. проф. Статюхи Г.А. "Автоматизированное проектирование химико-технологических систем" (Высшая школа, 1989) также способствовали признанию кафедры, как сформированного научного направления в Украине.

В начале 80-х годов на кафедре начинает развиваться новое научное направление кафедры - "Экспериментально-статистическое моделирование, теория и практика эксперимента" (проф. Г.А. Статюха, доц. Р.Н. Колесникова в сотрудничестве с проф. В.А. Вознесенским (Одесса)). Компьютерное материаловедение, являющееся источником этого направления, возникло еще в начале 70-х годов. Источник этого направления - компьютерное материаловедение - относится еще к началу 70-х годов. Однако, именно в рамках ОНИЛ, используя контракты с промышленностью, удалось разработать теоретико-методические основы направления и мощное программное обеспечение. Общеизвестны такие разработки ОНИЛ, как пакеты программ MIORIT, ECOLOGY, STAR и другие.

В этот период сотрудники кафедры также работают по рецензированию и оценке научных и учебных работ, участвуют в экспертных совещаниях, оргкомитетах конференций. Укрепляются связи с аналогичными кафедрами других ВУЗов, особенно с кафедрой (а потом факультетом) кибернетики химико-технологических процессов химико-технологического института им. Менделеева. Ее заведующий академик В.В. Кафаров постоянно помогал кафедре советами, пособиями, методическими разработками. В 1984 г. во время защиты докторской диссертации Г.А. Статюхи на Совете КПИ, академик В.В. Кафаров высоко оценил вклад кафедры в науку и образование России и Украины. Поддерживаются тесные связи с кафедрами Одесского инженерного строительного института, Львовского и Харьковского политехнического институтов, Днепропетровским химико-технологическим институтом, институтами Новосибирска, С.-Петербурга, Таллина, Баку, Еревана, Кишинева, Краснодара и др.). Тесные связи, высокий авторитет и центральное положение способствовало образованию на базе кафедры в 1991г. Украинской инженерно-химической ассоциации (УИХА). Десятки организаций инженерно-химического профиля объединились, чтобы проводить единую научную и учебную политику в этой области. В 1993 г. УИХА была принята членом Европейской Ассоциации химической инженерии (EFCE), что явилось мировым признанием нового государства - Украины. Продолжалось совершенствование учебного плана: были выделены новые специализации - "Основные процессы химических производств и автоматизированное управление химико-технологических процессов", а позже специализация - "Компьютерная химия". Были подготовлены десятки методических пособий для вновь образованных курсов. Особая специфика проявилась при разработке и издании учебно-методических пособий на кафедре, что было связано с высокими темпами развития вычислительной техники: машины второго поколения заменялись машинами третьего поколения, дальше пришли персональные компьютеры.

Методические указания к лабораторным работам, не успев получить апробации, становились "морально устаревшими" и непригодными для работы. Усилиями преподавателей кафедры издано десятки методических разработок. К тому же, новые курсы, например, проф. Р.Б. Медведева "Управление химико-технологическими процессами" (1994 г.) сопровождаются пакетом прикладных программ и компьютерным курсом.

Кафедра проводит базовую подготовку студентов трех специальностей инженерно-химического факультета, студентов технологического направления новосозданного факультета биотехнологии и студентов всех специальностей химико-технологического факультета по дисциплинам "Вычислительная математика и программирование" (1, 3, 4 семестра) и "Математическое моделирование и применение ЭВМ в химической технологии (8 семестр) в рамках учебного плана подготовки бакалавров. Здесь студенты изучают персональные компьютеры, базовое программное обеспечение, основы компьютерных языков, получают навыки работы на компьютерах, изучают средства математического моделирования и решают задачи исследования и проектирования процессов химической технологии. Для более глубокого изучения программирования преподавателями кафедры издано в 1996 году учебное пособие "Программирование на языке QBASIC для персональных ЭВМ" (Ю.А. Безносик, С.Г. Бондаренко, А.А. Квитка).

За время существования кафедры КХТП ее сотрудниками были выполнены отраслевые, госбюджетные и хозяйственные темы по разнообразной тематике, ориентированные на проблемы проектирования, моделирования, управления, оптимизации различных химико-технологических процессов. Среди таких работ наиболее значимыми являются "Разработка АСУ производством аммиака из коксового газа", "Очистка сточных вод", "Разработка ресурсосберегающих технологий в области строительного материаловедения", "Разработка и внедрение системы оптимального управления производством аммиака из природного газа", "Разработка интеллектуальной системы поддержки принятия решений для моделирования, оптимизации, проектирования и управления процессов и систем, используемых в ресурсосберегающих и энергосберегающих технологиях".

Научные достижения отражены в многочисленных публикациях (более 400), среди которых - монографии, учебники, авторские свидетельства, патенты и открытия. На кафедре за небольшое время ее существования защищены две докторские и более двух десятков кандидатских диссертаций.

Работа кафедры проходила в тяжелых условиях реформирования общества. На фоне временного снижения значимости химико-инженерных специальностей в Украине, особенно приятно растущее признание исследований кафедры за рубежом. Так, проф. Статюха Г.А. был приглашен для проведения научно-исследовательской работы и чтения лекций в Монреальский политехнический институт (1992-1993 гг.) и Мс.Gill (1997-1998 гг) (Канада), проф. Яблонский С. в 1995 г. был приглашен для работы в Вашингтонский Университет (США), прошли стажировку проф. Медведев Р.Б. (г. Мерзебург, Германия), доц. Безносик Ю.А. (г. Льеж, Бельгия). Увеличилось число докладов, принятых на международные конференции (более 30): (Словения, Польша, Турция 1995 г.), Англия (1994-1995), Греция, Чехия, США, Швейцария (1996), Франция (1997, 1999), Чехия ( 1998, 2000), Бельгия, Венгрия, Турция (2001).

Все это свидетельствовало о высоком уровне научно-учебного потенциала кафедры и позволяло надеяться на рост активности кафедры в ближайшем будущем.

Около 40 лет своей жизни посвятили кафедре кибернетики ее неизменные преподаватели: проф. Г.А. Статюха, проф. Р.Б. Медведев, доц. С.В. Брановицкая, доц. Ю.А. Безносик.

Учебно-вспомогательный персонал добросовестно работает над созданием и улучшением материально-технической базы кафедры, принимая активное участие в подготовке и проведении учебных занятий. Через их руки прошла вся вычислительная техника кафедры, начиная от аналоговых машин МН-7 и первых вычислительных машин "Проминь" до персональных компьютеров последних поколений.

Свою трудовую деятельность на кафедре начинали ее лучшие выпускники Н.И. Кулик, О.М. Шляханов, А.В. Федоров, Л.И. Бутовець, А.А. Квитка, О.М. Крамаренко, В.П. Лосева , Ю.И. Кусый, Л.О. Рыкова, Т.П. Клименко, С.А. Кудрявцева, Н.В. Каминская, Т.В. Пацкова, Т.В. Мешкова, А.Ф. Лесик, Н.В. Калуга, Д.В. Кундиренко, В.П. Копецький, Р.А. Петрик, В.А. Хрутьба, Е.А. Челноков, А.В. Брус, Л.П. Чернявская, М.С. Попский, С.В. Холодило и другие.

С 1997 года кафедра готовит специалистов по специальности "Химическая инженерия и компьютерная химия", а с 2000 года - по специальности "Компьютерно-интегрированные процессы и производства".

И снова - разработка новых курсов лекций, методического обеспечения, постоянная работа над повышением квалификации. Изданы монографии "Интеллектуальные системы принятия решений при исследовании и проектировании химико-технологических процессов" (Г.А. Статюха, Ю.А. Безносик, Л.Н. Бугаева, 2004), "Анализ устойчивого развития - глобальный и региональный контексты" во 2-х частях (науч. рук. М.З. Згуровский; Г.А. Статюха, И.Н. Джигирей и др., 2012); учебные пособия "Анализ и синтез химико-технологических систем" (Л.Н. Бугаева, Ю.А. Безносик, Г.А. Статюха, 2006), "Решение химико-технологических задач с использованием программы Aspen Plus" (Л.Н. Бугаева, Ю.А. Безносик, Г.А. Статюха, 2007), "Планирование оптимального эксперимента" (Г.А. Статюха, Д.Н. Складанный, Е.С. Бондаренко, 2008), и "Управление химико-технологическими процессами "(Р.Б. Медведев, 2012), а также тексты лекций  "Информационные технологии. 1: Основы информатики" (Ю.А. Безносик, И.Н. Джигирей, А.А.Квитка, Г.А. Статюха, в 2007). Преподавателями создаются электронные варианты лекций, методических указаний, которые передаются студентам для изучения. В учебных курсах используются программные пакеты, созданные на кафедре (MIORIT, STAR, STAU, STAT-SENS и другие.), А также пакеты прикладных профессиональных и стандартных программ Windows, MathCad, MATLAB, GAMESS и др.

Проф. Статюхой Г.А. был подготовлен и апробирован на магистрах ИПСА курс лекций «Анализ устойчивого развития общества» (2007 г.). С 2009 года преподаватели кафедры читают этот курс для магистров всех специальностей университета. Издан короткий терминологический словарь "Устойчивое развитие" для магистров всех направлений подготовки (М.З. Згуровский, Г.А. Статюха, И.Н. Джигирей., НТУУ "КПИ", 2008) и курс лекций "Основы устойчивого развития общества" (М.З. Згуровский, Г.А. Статюха, 2010).

Научный и учебный опыт кафедры по устойчивому развитию плодотворно используется на международном уровне. Так в 2008 году был создан Центрально-Восточный Европейский Институт Устойчивого Развития, целью работы которого является внедрение учебных и научных разработок в жизнь таких стран как Россия, Польша, Беларусь, Украина. Директором этого института назначен заведующий кафедры КХТП проф. Статюха Г.А. Под руководством академика М.З. Згуровского с участием специалистов КПИ, в том числе и кафедры КХТП, начата программа 1,5-годовой подготовки магистров по устойчивому развитию (ИПСА).

Сегодня кафедра кибернетики химико-технологических процессов готовит специалистов по направлению «Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии», а также преподает общефакультетские дисциплины «Информационные технологии», «Вычислительная математика и программирование», «Компьютерная графика» бакалаврского цикла подготовки и «Математические методы оптимизации», «Математическое моделирование процессов и систем», «Основы научных исследований», «Математическое моделирование и применение ЭВМ в химической технологии» для магистров общеуниверситетской подготовки. С 2013 года подготовлен и начал преподаваться новый курс (лекции и лабораторный практикум) «Автоматизированные системы управления технологическими процессами в химических производствах» (доц. Бондаренко С.Г., асс. Мердух С.Л.) для специалистов ХТФ.

17 декабря 2012 преждевременно после тяжелой болезни ушел из жизни Геннадий Алексеевич Статюха. Исполняющим обязанности заведующего кафедрой назначена доц. Т.В. Бойко, выпускницу кафедры, которая продолжает начатые дела и традиции, сложившиеся на кафедре.

За последние годы на кафедре кибернетики ХТП были созданы три новые совместные научно-учебные лаборатории:

• Совместный Украинско-норвежский компьютерный класс дистанционного обучения на 8 компьютеров. Он используется украинскими студентами, обучающимися в магистратуре университетского колледжа г. Йовик (Норвегия) по специальности "Устойчивое производство", и украинскими преподавателями, осуществляющих on-line семинары и консультации всех студентов, обучающихся в магистратуре университетского колледжа г. Йовик (Норвегия) и изучающих дисциплину "Устойчивое развитие". Классу присвоено имя профессора Г.А. Статюхи.
• Учебно-прикладной центр разработки стратегий управления химико-технологическими процессами - совместная лаборатория микропроцессорной техники кафедры кибернетики ХТП и фирмы Honeywell Ukraine, которая используется в учебном процессе и научно-исследовательских работах кафедры. В учебный процесс кафедры внедрен тренажерный комплекс для обучения студентов стратегиям управления современными химико-технологическими объектами.
• Совместная учебно-научная лаборатория мониторинга экологической устойчивости двойного подчинения Всемирного центра данных по геоинформатике и устойчивому развитию НТУУ "КПИ" и кафедры КХТП, для проведения фундаментальных и прикладных научно-исследовательских работ в области устойчивого развития. Лаборатория проводит учебную и научную работу для решения актуальных научных задач по оценке экологической устойчивости и безопасности разномасштабных объектов, процессов, систем и территориальных образований для эффективного принятия решений и управления.

С 2000 года кафедру пополняет талантливая молодежь - ее выпускники. Защитили кандидатские диссертации Сангинова О.В. (2003), Жигир О.М. (2003), Складанный Д.Н. (2003), Шахновский А.М. (2006), Бендюг В.И. (2006), Джигирей И.Н. (2007), Телицына Н.Е. (2009), Примиская С.А. (2011), Абрамова А.А. (2013).

Сегодня на кафедре работает 20 преподавателей (1 профессор, 13 доцентов, 3 старших преподавателя, 3 ассистента).

Статьи в престижных журналах, доклады на конференциях, учебники и монографии, докторские (А.Г. Бондар, Г.А. Статюхы, Е.М. Земляка) и кандидатские диссертации (Ю.А. Безносика, А.А. Квитки, Р.Н. Колесниковой, Л.Н. Бугаевой, С.Г. Бондаренка Т.В. Бойко и многих других сотрудников старшего поколения кафедры и ее выпускников) заложили основу уникальной научной школы «Математическое и компьютерное моделирование химических и технологических процессов и систем». Достижением этой школы является создание на базе системного подхода методологии построения математических моделей технологических систем различной природы, разного масштаба и для разных целей.

Сфера современных научных интересов кафедры связана с использованием методов моделирования и оптимизации технологий в химической и смежных отраслях промышленности по разным направлениям:

• экспериментально-статистическое моделирование (проф. Статюха Г.А., доц. Составленный Д.Н., ст. преп. Телицына Н.Е.);
• управление действующими промышленными системами (проф. Медведев Р.Б., доц. Сангинова О.В., доц. Бондаренко С.Г., асс. Мердух С.Л.);
• повышение качества продукции (доц. Складнный Д.Н.);
• синтез оптимальных схем промышленного водопотребления и водоочистки (доц. Квитка О.О., доц. Шахновский А.М., доц. Джигирей И.Н.);
• техногенная опасность промышленных предприятий (доц. Бойко Т.В., доц. Бендюг В.И., ст. преп. Абрамова А.А., асс. Комаристая Б.Н.);
• синтез сложных технологических систем (доц. Безносик Ю.А., доц. Бугаева Л.Н., ст. преп. Примиська С.А., асс. Плашихин С.В.);
• математическое моделирование свойств полимеров и полимерных систем (доц. Жигир О.Н.);
• устойчивое развитие общества (проф. Статюха Г.А., доц. Джигирей И.Н.).

Кафедра является организатором Международной научно-практической конференции «Компьютерное моделирование в химии, технологиях и системах устойчивого развития», которая проводилась в 2008 (Черкассы), 2010 (Киев), 2012 (Рубежное) годах. В них принимали участие ученые из Украины, Германии, Польши, России, Венгрии, США, Норвегии.

Кафедра поддерживает тесное сотрудничество с научными школами Англии (UMIST, Манчестер), Германии (Университеты Дортмунда и Дрездена), Польши (Rzeszow Politechnica, Technical University of Wroclaw), США (University of Utah, Salt Lake City; University of Minnesota, Duluth; Washington University in St.Louis), Норвегии (Gjovik University), с институтами НАН Украины (институтом химии поверхности, институтом физической химии, институтом газа, институтом химии высокомолекулярных соединений), а также с Южноукраинской, Хмельницкой, Ровенской АЭС, ООО «Бетон-комплекс» (г. Киев), ЗАО «Терминал М» (г. Киев), ООО НПО «Экософт» (г. Киев) и Honeуwell Ukraine (г. Киев). Это позволяет постоянно знакомить студентов профильной специальности и аспирантов кафедры с достижениями передовой научной и инженерной мысли.

Привлечение студентов к современной методологии исследования и проектирования химических и технологических систем, их непосредственное участие в разработке научной тематики кафедры безусловно способствует повышению качества их образования, облегчает вхождение в современный рынок с высокими требованиями к специалистам и магистров, повышает их карьерные возможности. Кафедрой выпущено более 900 специалистов, которые успешно работают на различных предприятиях технологического профиля, в научных учреждениях, вычислительных центрах, а в последнее время - в коммерческих и банковских структурах и не только в Украине, но и во многих странах мира.

Кафедра гордится своими выпускниками такими, как: член-корреспондент НАН Украины д.х.н. Орлик С.Н. (1976 г.) - зав. отделом института физической химии НАНУ; д.т.н. Земляк Е.М. (1978) - ведущий программист (США); Конышев В.В. (1979) - директор научно-производственной фирмы "Ирком-ЭКТ"; Червоний В.М. (1981) - народный депутат Украины 2 и 3 созывов, председатель Ровенской областной государственной администрации (2004-2006) Плесконос А.А. (1986) - один из руководителей ООО "Кодак Украина"; Джангиров Д.Г. (1989) - известный украинский журналист, политолог; Прохоровский А.С. (1989) - директор торгово-производственной фирмы "Интерон"; Кублановский Г.В. (1989) - генеральный директор компании PROFIX, Морозов Д.Д. (1993) - технический директор корпорации Парус и многими, многими другими.

40 лет - не такой уж большой промежуток времени, по сравнению с 115-летием КПИ, но это - более 900 специалистов (инженеров, специалистов, магистров), немало инженерных и научных разработок, а для многих преподавателей кафедры это - вся жизнь, посвященная своей высокой профессии.