Физика в профессии (Системного Администратора )

ГБУ КО ПОО «КОЛЛЕДЖ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СТРОИТЕЛЬСТВА»

                                 Исследовательская работа на тему

«Физика в профессии (Системного Администратора )»

               Автор:

Никонова Любовь, студентка группы
ИСА25-1 «КИТиС» 
г. Калининград 

Руководитель проекта:      

Тютюнова Елена Викторовна

Преподаватель физики, «КИТиС»

Калининград 2025

Оглавление

Введение……………………………………………...1

Основная часть…………………………………….

Физические принципы в информационных технологиях……………………………………….......2

Влияние термодинамики на серверные системы…...3

Электромагнетизм в компьютерных сетях………….4

Практическое применение физики для повышения эффективности………………………………………...5

Проблемы недостатка знаний о физике у администраторов………………………………………6

Рекомендации по обучению системных администраторов…………………...………………….7

Будущее взаимодействия физики и информационных технологий……………………………………………..8

Заключение…………………………………………….9

Список литературы…………...………………………10

Приложения…………………………………………. 11

Введение

Системные администраторы (сисадмины) настраивают, поддерживают и защищают информационную инфраструктуру компании: компьютеры, сетевые подключения и программы.

Знания и навыки системного администратора зависят от уровня специалиста

«Физика в профессии системного администратора» может включать описание актуальности исследования, его целей и задач.

Цель: изучения физики в профессии системного администратора — показать взаимосвязь между физическими принципами и практической работой специалиста.

Актуальность: высокая, так как все организации нуждаются в поддержке своей инфраструктуры.

Проблема: внезапные сбои оборудования и ПО, угрозы безопасности, несовместимость и изменения, проблемы с доступом.

Гипотеза исследования системного администратора — это неформальный термин, который может означать различные предположения, касающиеся работы или поведения сисадминов.

Предмет исследования: оптимизация и анализ производительности вычислительных комплексов и сетей с использованием физических принципов и методов.

Объект исследования:

Дисциплина: ФИЗИКА, ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

Задачи:

1) Теоретически изучить материал

2) Провести исследования

3) Создать презентацию

Методы исследования:

1) Анализ доступной информации

2) Анкетирование

3) Методы обработки информации

4) Оборудования и настройка оборудования

5) Управление программным обеспечением

Практическая значимость исследования:

По результатам проведенного исследования можно увидеть связь между различными дисциплинами.

Структура работы:

Работа состоит из введения, основной части, заключения, списка используемой литературы, приложение презентации.

Основная часть

Физические принципы в информационных технологиях

Физические принципы лежат в основе информационных технологий в разных областях: вычислительной технике, связи, криптографии и квантовых вычислений. Эти принципы связаны с фундаментальными физическими явлениями, которые определяют возможности и ограничения вычислений и передачи информации. Понимание этих принципов позволяет оптимизировать существующие технологии и создавать принципиально новые.

Криптография — это наука о математических методах обеспечения конфиденциальности, целостности данных.

Квантовые вычисления — это тип вычислений, который использует законы квантовой механики для моделирования и решения сложных проблем, которые слишком трудны для современных классических компьютеров.

Влияние термодинамики на серверные системы

Термодинамика влияет на проектирование серверных систем через учёт источников тепла, методов охлаждения и расчётов тепловых нагрузок. Это важно, так как неконтролируемое тепловыделение может привести к перегреву оборудования, снижению производительности и даже выходу из строя.

Электромагнетизм в компьютерных сетях

Электромагнетизм играет важную роль в компьютерных сетях и обработке данных. Понимание электромагнитных явлений и их влияния на работу сетей необходимо системным администраторам.

Некоторые аспекты, связанные с электромагнетизмом, которые важны для работы:

Потенциальные проблемы с передачей данных. Системные администраторы должны учитывать возможные сложности, связанные с электромагнитными помехами, и разрабатывать методы защиты.

Управление аппаратным обеспечением. Знание физических основ помогает администраторам эффективно управлять оборудованием, обеспечивать оптимальную работу сетей и систем.

Оценка производительности серверов и сетевых устройств. Это ключевой момент для обеспечения надёжности IT-инфраструктуры

Практическое применение физики для повышения эффективности

Практическое применение физики для повышения эффективности системного администратора связано с пониманием физических основ работы компьютерного оборудования.

Некоторые области, в которых физика помогает в работе системного администратора:

Выбор оборудования. Важно учитывать характеристики системы электропитания: одно- или трёхфазность, мощность, температурные диапазоны работы.

Поддержка сетей. При прокладке кабелей используются специальные измерительные инструменты, которые показывают не только длину кабеля и его целостность, но и затухание мощности сигнала.

Ведение технической документации. Для написания собственной документации необходимы навыки черчения, в том числе схемы соединений, процессов, взаимодействия, а также знания в области физики, например, электрические схемы.

Оптимизация IT-инфраструктуры. Понимание физических факторов позволяет предлагать рекомендации по улучшению вентиляции серверных помещений, экранированию от электромагнитных помех и защите оборудования от вибраций.

Предотвращение рисков. Знание физических основ помогает администраторам эффективно управлять аппаратным обеспечением, обеспечивать оптимальную работу сетей и систем, а также предотвращать риски, связанные с перегревом и электромагнитными помехами.

Проблемы недостатка знаний о физике у администраторов

Недостаток знаний о физике у системных администраторов может привести к неправильному управлению оборудованием и снижению производительности систем.

Некоторые проблемы, которые возникают из-за недостаточных физических знаний:

Неоптимальные решения при эксплуатации IT-инфраструктуры. Это может вызывать, перегрев оборудования, сбои в работе систем и сокращение срока их службы.

Невозможность предотвратить риски, связанные с перегревом и электромагнитными помехами.

Сложности с оценкой производительности серверов и сетевых устройств. Это важно для обеспечения надёжности IT-инфраструктуры.

Рекомендации по обучению системных администраторов

Системным администраторам рекомендуется изучать физические принципы, влияющие на работу компьютерного оборудования, и их практическое применение в работе. Это поможет администраторам эффективно управлять аппаратным обеспечением, обеспечивать оптимальную работу сетей и систем, а также предотвращать риски, связанные с перегревом и электромагнитными помехами. Для того чтобы быть хорошим специалистом

Необходимы:

Теоретические знания

Некоторые темы, которые стоит изучить:

Тепловыделение и системы

Влияние электромагнитных полей

Механические воздействия

Практические навыки

Некоторые примеры, иллюстрирующие роль физики в решении типичных задач системного администрирования:

Разработка рекомендаций по оптимизации IT

Анализ кейсов из реальной практики

Будущее взаимодействия физики и информационных технологий

Будущее взаимодействия физики и информационных технологий (IT) связано с междисциплинарностью. Физика предоставляет модели и принципы, информационные технологии — инструменты для их реализации и масштабирования. Это проявляется в разных аспектах: в развитии физики, в интеграции IT, в образовании и в исследованиях.

Законы физики позволяют:

Использование искусственного интеллекта (ИИ) для автоматизации моделирования физических процессов, оптимизации сложных вычислительных задач и нахождения новых закономерностей в больших массивах данных.

Например:

Обработка экспериментальных данных — алгоритмы машинного обучения позволяют выделять редкие физические явления на фоне статистического шума.

Решение уравнений — ИИ может использовать численные методы для приближённого решения сложных уравнений, которые невозможно решить аналитически.

Открытие новых законов — генеративные модели создают гипотезы о том, как могут выглядеть новые элементарные частицы или взаимодействия между ними, которые затем проверяются экспериментально.

Информационные технологии (IT)

Применение физических принципов в IT-решениях — например, в квантовых технологиях (квантовые компьютеры, квантовая криптография).

Использование оптики и фотоники в информационных технологиях — свет используется для передачи и обработки информации, а также для создания оптических компьютеров.

Применение цифровых двойников физических систем — интеграция в промышленность 4.0.

Образование

Развитие междисциплинарных программ — например, программ, ориентированных на подготовку специалистов на стыке физики и IT. Например, программы, которые учат не только физике, но и работе с современными вычислительными инструментами — от Python и SQL до нейросетей.

Использование ИИ в образовании — онлайн-курсы и платформы, использующие ИИ, позволяют студентам получать персонализированные рекомендации по обучению, исходя из их уровня подготовки и интересов.

Исследования

Проект LHCb на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе — нейронные сети анализируют огромные объёмы данных, генерируемые столкновениями протонов, и ИИ позволяет быстро идентифицировать интересные события среди миллионов других.

Исследование учёных из Университета Эмори — нейросеть, созданная с учётом физических особенностей, помогает открывать новые физические закономерности — например, скорректировать представления о пылевой плазме, которые годами считались верными.

Заключение

Физика играет важную роль в профессии системного администратора.

Понимание физических основ, помогает администраторам эффективно управлять аппаратным обеспечением, обеспечивать оптимальную работу сетей и систем, а также предотвращать риски, связанные с перегревом и электромагнитными помехами.

Список литературы

1) Пинский, А. А. Физика: учебник для студентов учреждений СПО / А. А. Пинский, Г. Ю. Граковский.

2) Тарасов, О. М. Физика: для студентов учреждений СПО / О. М. Тарасов.

     Е. И. Дмитриева, Л. Д. Иевлева, Л. Д. Костюченко.

3) «Командная строка Linux. Полное руководство», Уильям Шоттс.

     «Linux — от новичка к профессионалу», Колисниченко Д..

4) «Современные операционные системы», Таненбаум Эндрю, Бос Херберт.

 5) «Восстановление данных. Практическое руководство», Касперски Крис, Кирилова      Ксения, Холмогоров Валентин.

6) «Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы», Виктор Олифер, Наталия   Олифер.

7) «Тайм-менеджмент для системных администраторов», Томас Лимончелли.

           Отзыв

                                                На проектную работу

                                                   Никонова любовь

Студентки группы ИСА25-1 ГБУ КО ПОО «КОЛЛЕДЖ ИНФОРМАЦИОНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СТРОИТЕЛЬСТВА»

На тему: «Физика в профессии « Системный администратор »

Никонова Любовь начала проект будучи студенткой группы ИСА25-1 ГБУ КО ПОО «КОЛЛЕДЖ ИНФОРМАЦИОНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СТРОИТЕЛЬСТВА»

Тема проекта была сформулирована самой студенткой и сохранена без изменения на протяжении всей работы над проектом.

Любовь определила целью своего проекта познакомится с законами физики в профессии «Системный Администратор».

Результатом проекта является презентация. Проект можно считать реализованным.

Выполненный проект соответствует поставленным целям и задачам. Логика работы над проектом продуманна, культура письменного оформления обеспечивает понимание содержания (изложенного материала)

Теоретическая часть работы выполнена на хорошем уровне, поскольку Любовь проанализировала большое количество источников по заданной тематике.

Ценность работы над проектом для студента: она самостоятельно познакомилась со своей будущей профессией, так как введение в специальность начнется позже.

Новизна проекта заключается в анализе, систематизацией уже известных фактов, в наличие результатов полученных самостоятельно.

Текст проекта построен последовательно, следование глав – логично. Работа оформлена в соответствии с требованиями к проектам.

Работа заслуживает внимания и хорошей оценки.

Руководитель

Преподаватель физики

ГБУ КО ПОО «КОЛЛЕДЖ ИНФОРМАЦИОНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СТРОИТЕЛЬСТВА»

Приложение