Поиск - новости науки и техники

По юбилейному счету. Наука Сибири сильна вычислениями.

Полувековой юбилей отмечает в нынешнем году Институт вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН. Основанный в 1964 году как Вычислительный центр СО Академии наук СССР, свое современное название он получил в 1997-м. Уже в первые годы становления сформировались основные направления научной деятельности ­ИВМиМГ СО РАН, такие как вычислительная и прикладная математика и информатика.
Каждое знаковое событие имеет свою историческую предопределенность. Не является исключением и рождение Вычислительного центра именно в Новосибирском академгородке. Данный факт – еще одно подтверждение выдающейся роли М.Лаврентьева в развитии советской вычислительной техники. Вторым “крестным отцом” ВЦ СО АН СССР по праву считается великий математик XX века С.Соболев.
Всего через 10 лет после издания исторических приказов №1 и №2 по ВЦ СО АН СССР, подписанных членом-корреспондентом АН СССР Гурием Ивановичем Марчуком, в соответствии с которыми он приступил к исполнению обязанностей директора и принял на работу первых сотрудников, Вычислительный центр стал крупнейшим в стране машинным парком коллективного пользования, намного превзойдя мощности других академических институтов и университетов. Стал ВЦ и уникальной кузницей кадров – прародителем новых институтов, щедро направляя свой научный десант в Новосибирск, Красноярск, Иркутск, Омск, Хабаровск, Москву, Алма-Ату и другие города. На его базе было создано свыше 10 кафедр Новосибирского госуниверситета и других вузов Новосибирска, более 30 его сотрудников стали директорами академических институтов и прочих научных учреждений.
Главным научным направлением для ВЦ и для себя Гурий Иванович наметил физику атмосферы и океана. Чтобы укрепить это научное направление, из столицы были приглашены уже хорошо известные тогда специалисты по прогнозу погоды, мезометеорологии и общей циркуляции атмосферы: И.Бут, Л.Гутман, Г.Курбаткин, А.Марченко. В стартовом составе ВЦ находился и вполне сложившийся коллектив, которому суждено было стать ядром будущей Сибирской школы информатики, – отдел программирования под руководством А.Ершова, сыгравший огромную социальную роль по созданию школьной информатики. Другим научным коллективом, перешедшим в ВЦ из Института математики, стала лаборатория М.Лаврентьева, составившая вскоре Математическую школу мирового уровня по теории условно-корректных задач. Одним из наиболее удачных организационных шагов Г.Марчука явилось приглашение в Академгородок Н.Яненко, уже знаменитого тогда первооткрывателя метода дробных шагов. В течение нескольких первых лет в институт были приглашены С.Годунов и Г.Михайлов, к тому времени уже лауреаты Ленинской премии, основавшие всемирно известные школы по конечно-разностным методам решения различных уравнений математической физики и по численному статистическому моделированию.
Среди первых знаковых результатов деятельности ВЦ было налаживание тесной кооперации Отдела физики атмосферы и океана с расположенным в Новосибирске Западно-Сибирским региональным метеоцентром.
Важным итогом научно-образовательной деятельности ВЦ СО АН СССР по праву можно считать формирование всемирно признанной Сибирской школы вычислительных наук и технологий в соответствии со стратегией “треугольника Лаврентьева”: фундаментальные исследования, подготовка кадров – от школьной информатики до всеобщей компьютерной грамотности, внедрение научных результатов, овеществляемых в бесчисленных ИT-компаниях и в уже широко известном Технопарке Академгородка…
В 1970-1980-е годы в ВЦ получил развитие ряд основополагающих концепций и положений в вычислительном моделировании, были реализованы крупные программные комплексы для научных исследований в области аэрогидродинамики, создана серия пакетов прикладных программ для решения многомерных задач теории упругости при моделировании деформаций крупногабаритных оптических изделий и для расчета фильтрационных процессов при вторичных способах добычи нефти. В творческой среде ВЦ рождались самые разно­образные научные направления: численные методы в прогнозе погоды и задачах общей циркуляции атмосферы, численное решение задач геофизики, физики, химии, иммунологии, численное моделирование динамических процессов в атмосфере и океане и в проблемах экологии, численное статистическое моделирование в физике и метеорологии, имитационное моделирование сложных систем, машинная графика, распознавание образов с приложениями к геологии и картографии и даже компьютерные шахматы! Особое место в научно-практической деятельности ВЦ занимали разработка и внедрение на промышленных предприятиях автоматизированных систем управления производством и технологическими процессами.
Каждый из директоров института внес основополагающий вклад в вычислительные науки. Гурий Марчук получил первоклассные результаты по вычислительной математике, в частности по аппроксимационным подходам, по принципам расщепления, по сопряженным уравнениям, по теории итерационных алгоритмов. За работы по применению методов статистического моделирования для решения многомерных задач теории переноса излучения он в коллективе авторов (среди них Г.Михайлов) получил Государственную премию СССР. Он основал новые научные направления по численным методам решения задач прогноза погоды и общей циркуляции атмосферы, математическому моделированию экологических процессов окружающей среды и математическому моделированию в иммунологии. Анатолий Алексеев разработал основы междисциплинарных исследований процессов и явлений в науках о Земле, создал многодисциплинарную модель “интегрального” предвестника землетрясений, развил методы активной сейсмологии и вибрационного просвечивания Земли, автоматизации машинной обработки геофизических данных; был удостоен Государственной премии СССР за лучевой метод расчета волновых полей. Борис Михайленко основал научное направление численного моделирования сейсмических полей в земной коре, в численных экспериментах, подтвержденных экспериментально, открыл новый тип “нелучевых” поперечных сейсмических волн, развил численно-аналитические методы решения нестационарных задач геофизики.
Несмотря на все проблемы 1990-х годов, коллектив ИВМиМГ СО РАН сохранил свою работоспособность и готовность к штурму новых научных высот. Сегодня среди основных направлений деятельности института – вычислительная математика, математическое моделирование и методы прикладной математики, параллельные и распределенные вычисления, информационные системы. Институт – признанный лидер в области численных методов решения задач математической физики (методы Монте-Карло, методы фиктивных областей, методы декомпозиции области, итерационные методы решения операторных уравнений, методы комплексирования численных алгоритмов с конечными интегральными преобразованиями) в применении к математическому моделированию прямых и обратных многодисциплинарных задач геофизики, задач физики атмосферы, океана и окружающей среды, задач химии и электрофизики.
В ИВМиМГ СО РАН работают хорошо известные в международном научном сообществе школы, чья деятельность поддержана грантами Президента РФ: школа академика Бориса Михайленко по прямым и обратным задачам в науках о Земле, в экологии и рациональном природопользовании, по математическим моделям геофизических процессов и школа члена-корреспондента Геннадия  Михайлова по методам численного статистического моделирования для решения задач математической физики и индустриальной математики. С возвращением в институт члена-корреспондента Сергея Кабанихина получила новый импульс разработка численных методов решения обратных и некорректных задач математической физики, имеющая многочисленные приложения в геофизике, акустике, электродинамике, томографии.
Сегодня в штате института более 300 сотрудников, среди них 4 академика РАН, 49 докторов наук, 83 кандидата наук. За полувековую историю ИВМиМГ СО РАН из его стен вышли 23 лауреата Ленинских и Государственных премий. Так, например, в 2013 году Премия Правительства РФ в области науки и техники была присуждена (в составе коллектива) заведующему лабораторией, к.т.н. С.Бредихину за создание информационно-телекоммуникационной инфраструктуры междисциплинарных научных исследований как основы экономического и социального развития восточных регионов России.
Сотрудники 19 научных лабораторий ИВМиМГ СО РАН заняты развитием четырех основных направлений: “Вычислительная математика”, “Математическое моделирование и методы прикладной математики”, “Параллельные и распределенные вычисления”, “Информационные системы”. На базе института создан и успешно действует Центр коллективного пользования Сибирский суперкомпьютерный центр СО РАН. Растет в ИВМиМГ СО РАН и столь актуальный сегодня показатель научной деятельности, как публикационная активность. Так, за прошлый год сотрудниками института было опубликовано 357 работ, их цитируемость в РИНЦ составила 224 единицы, число публикаций в базе Web of Science – 109, в отечественных изданиях, включенных в перечень ВАК, – 106, а в зарубежных научно-технических изданиях – 49 единиц.
В настоящее время в институте реализуются девять базовых проектов фундаментальных научных исследований, 18 интеграционных проектов СО РАН, 25 проектов по программам Президиума РАН и Отделения математических наук РАН, 40 инициативных проектов РФФИ… Кроме того, в нынешнем году по результатам конкурса отдельных научных групп Российского научного фонда в ИВМиМГ СО РАН получили поддержку проекты В.Ильина по моделированию электрофизических процессов и устройств и К.Сабельфельда по статистическому моделированию в задачах нанотехнологий.
Продолжая традиции, заложенные при основании, не оставляет ИВМиМГ СО РАН своим вниманием и вопросы подготовки кадров: на его базе действуют четыре кафедры Новосибирского госуниверситета, создана совместная лаборатория “Методы создания, исследования и идентификации математических моделей естествознания”. Кроме того, сотрудники института заведуют кафедрами в других университетах Новосибирска. Особая роль в подготовке кадров высшей квалификации у двух специализированных ученых советов института по защитам кандидатских и докторских диссертаций по четырем специальностям ВАК.
Из года в год в институте ведется обширная издательская деятельность: выпускаются “Сибирский журнал вычислительной математики” (англоязычная версия – Numerical Analysis and Applications), журнал “Проблемы информатики”, англоязычный “Bulletin of Novosibirsk Computing Center” в трех сериях по разным специальностям, а также монографии, учебные пособия и препринты. Б.Михайленко, С.Кабанихин и К.Сабельфельд являются основателями и главными редакторами авторитетных международных журналов по вычислительной математике, обратным задачам и по методам Монте-Карло, издаваемых за рубежом.
Серьезное внимание в ­ИВМиМГ СО РАН уделяется и международному сотрудничеству. Совместно с зарубежными партнерами, а также с целым рядом зарубежных университетов и научных организаций здесь ведут исследования по программам Европейской комиссии, Всемирного агентства планетарного мониторинга и уменьшения сейсмического риска.
Еще одно важное направление современной деятельности института – проведение ставших уже традиционными всероссийских и международных конференций по вычислительной математике, математической геофизике, численным методам решения обратных и некорректных задач, параллельным вычислительным технологиям и информационным технологиям. Здесь же проходят ежегодные школы-семинары по параллельному программированию на современных суперкомпьютерах, в которых принимают участие специалисты NVidia и Intel.
Самым активным образом институт участвует в инновационных проектах, например в работах Национальной суперкомпьютерной технологической платформы, Инновационного кластера информационных и биофармацевтических технологий Новосибирской области. Согласно результатам проведенного в прошлом году Минкомсвязью и Минобрнауки конкурса на создание исследовательских центров мирового уровня в области информационных технологий совместно с ИСИ СО РАН, ИЦиГ СО РАН, ИМ СО РАН, НГУ и компанией “УНИПРО”, создан исследовательский центр “Наукоемкое программное обеспечение и биоинформатика”.
Продолжая славные традиции ВЦ СО АН СССР и сегодня ИВМиМГ СО РАН развивает передовые направления в актуальных областях вычислительной математики, математического моделирования, технологий распараллеливания алгоритмов и информационных систем.

Подготовила
Нина ШАТАЛОВА
Фотоснимки предоставлены ИВМиМГ СО РАН

Нет комментариев