АКТУАЛЬНОСТЬ НАШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ ВОЗРАСТАЕТ
Станислав Васильев,
чл.-корр. РАН
Институт динамики систем и теории управления Сибирского отделения
Российской академии наук создан в 1980 году как Иркутский
вычислительный центр СО АН СССР. Постановлением Президиума РАН
1997 года преобразован в ИДСТУ СО РАН. Институт работает
под научно-методическим руководством Отделения энергетики,
машиностроения, механики и процессов управления РАН и
Объединенного ученого совета по математике и информатике СО РАН.
Идея создания института относится к 60-м годам прошлого века и
принадлежит председателю СО АН СССР академику М. А. Лаврентьеву и
председателю Президиума Восточно-Сибирского филиала СО АН СССР
академику Л. А. Мелентьеву, заложившим в планы развития ВСФ не
только создание института, но и строительство здания, и оснащение
вычислительной техникой. В соответствии с этими планами в апреле
1969 года вышло постановление Президиума СО АН СССР «Об
организации Вычислительного центра в г. Иркутске», а задание по
строительству комплекса зданий было определено постановлением ЦК
КПСС и СМ СССР в мае 1972 года.
 |
|
В январе 1975 года председатель СО АН СССР академик Г. Марчук
пригласил д.ф.-м.н. (ныне академика) В. Матросова возглавить
организацию будущего института. При Сибирском энергетическом
институте был создан отдел теории систем и кибернетики с
автономным финансированием. Талант и энтузиазм Владимира
Матросова определили ускоренное формирование молодого коллектива.
Этому способствовала общая атмосфера поддержки СЭИ, ИГУ и в целом
Сибирского отделения и АН СССР. Уже в 1978 году научный
потенциал Отдела был охарактеризован комиссией СО АН СССР под
председательством академика Н. Яненко как достаточный для
создания самостоятельного института.
Возникновение института — одно из ряда следствий того
революционного и беспрецедентного шага правительства СССР,
которое оно осуществило, создав Сибирское отделение АН СССР.
Спустя всего 12 лет после окончания разрушительнейшей войны,
страна нашла силы и средства для строительства и оснащения
научных центров и институтов, выдвинув программу развития науки в
Сибири в ряд важнейших.
С самого начала институт был нацелен на фундаментальные
исследования устойчивости, управляемости, оптимальности и других
важных свойств математических и информационных моделей
динамических систем разной природы путем разработки подходящих
математических методов и информационных технологий, а также на
выполнение функции вычислительного центра коллективного
пользования в ВСФ СО АН СССР. В связи с усложнением систем, с
которыми вынуждены иметь дело человек и общество, актуальность
этих исследований с течением времени не только не упала, но даже
возросла. Институт специализируется на разработке методов и
технологий математической теории управления, математики, механики
и информатики для моделирования, анализа и управления сложными
динамическими системами.
Институт имеет широкие научные и образовательные связи с
российскими научными коллективами и университетами и особенно с
родственными институтами Сибирского отделения и Российской
академии наук, вузами Байкальского региона, а также с рядом
отраслевых институтов. Институт поддерживает плодотворные связи с
научными организациями и учеными США, Франции, Германии, Италии,
Португалии, Колумбии, Японии, Китая и ряда других стран.
В системе институтов СО РАН он, пожалуй, ближе всего по характеру
исследований к Институту математики и ИВМиМГ СО РАН. А
отличается, во-первых, тем, что в математические модели
динамических систем, как правило, иркутяне вводят управляющие
функции, в которых могут присутствовать и возмущения, иначе
говоря, функции, неконтролируемые человеком. Например,
дифференциальные уравнения неуправляемой динамики как бы
предсказывают, что будет, если запустить процесс с определенными
начальными условиями. А нас интересует вопрос, как управлять
этими процессами, как выбрать такие управляющие функции, чтобы
процессы вели себя в соответствии с заданными условиями, особенно
при неконтролируемых возмущениях.
Институт изначально создавался и как центр вычислительной
культуры. Поэтому здесь придают большое значение формированию
научных основ информатики. В частности, развивают компьютерную
логику. Если обычная математическая логика в начале ушедшего века
во многом развивалась для обоснования непротиворечивости
математики, как ее фундамент, то компьютерная ориентирована на
автоматизацию логического вывода и поиск решения. Она является
ядром современного искусственного интеллекта, развитием которого
занимаются сейчас ученые многих стран. В ИДСТУ же развивают
компьютерную логику, ориентируясь на задачи в сфере теории
управления процессами.
Одно из направлений работ — разработка и применение
информационных технологий в задачах поддержки управленческих
решений, например, на уровне Иркутской области. Так, разная
специфика области — демографическая ситуация, экологическая,
ресурсная и т.д. — паспортизируется и отображается на карте в
форме тематических слоев. Это — тысячи различных показателей.
Управленец, принимая решение, может углубиться до требуемого
уровня детализации. В случае многокритериальности и
многоальтернативности управленческих решений применяются
разработанные в институте подходящие методы многокритериальной
оптимизации для выбора наиболее рациональных решений.
Институт является также центром коллективного использования
вычислительных, информационных и коммуникационных ресурсов в ИНЦ
СО РАН и шире, выполняя функции разработки, эксплуатации,
администрирования и развития информационных и
телекоммуникационных ресурсов, функции Суперкомпьютерного центра,
а также Иркутского ГИС-центра СО РАН.
В системе институтов РАН Институт характеризуется, прежде всего,
исследованиями гетерогенных математических моделей систем,
как-то: непрерывно-дискретных, логико-динамических,
алгебро-дифференциальных, алгебро-интегральных, интегро-
дифференциальных и др., а также широким спектром изучаемых
динамических и других свойств, в том числе сложных уже по своим
определениям. Институт ведет фундаментальные исследования в
области нелинейного динамического анализа, в т.ч. в функциональных
пространствах, на базе теории многозначных
отображений, и с применением в вариационном исчислении, механике,
управлении. Ведутся исследования в области динамики и управления
системами с распределенными параметрами, включая модели диффузии
и теплопроводности, в области численных методов оптимального
управления и оптимизации. Институт является разработчиком
интеллектных информационных технологий, в т.ч. технологий
автоматизации планирования вычислений, представления и обработки
пространственно-распределенных и других данных.
Основными научными направлениями институту определены научные
основы теории и методов управления; математические методы и
информационные технологии исследования динамических систем. Эти
научные направления в полной мере соответствуют приоритетным
направлениям науки, утвержденным постановлениями президиумов РАН
и СО РАН. Они корреспондируются в разной степени и с рядом
критических технологий России.
Исследования проводятся в научных лабораториях, объединенных в
четыре отделения, и в Улан-Удэнском филиале института. В
институте работают сегодня 230 сотрудников и аспирантов, в том
числе 27 докторов наук и 45 кандидатов наук.
Институт, в соответствии с периодическими оценками комиссий по
его комплексной проверке, — эффективно функционирующее
научно-исследовательское учреждение. При этом неизменно отмечался
высокий уровень фундаментальных теоретических и прикладных работ.
Многие прикладные разработки защищены охранными документами.
Результаты исследований и разработок внедрены в ведущих научных,
конструкторских и учебных организациях страны, в региональных
органах государственной власти и местного самоуправления.
Научная школа, созданная Владимиром Матросовым, известна в мире.
Разработанный здесь метод нелинейного анализа динамических систем
(метод векторных функций Ляпунова) стал строгим и эффективным
методом анализа устойчивости и других динамических свойств
сложных систем. На основе этой разработки было создано несколько
пакетов прикладных программ. За этот цикл работ Владимиру
Мефодьевичу и группе возглавляемых им ученых в 1984 году была
присуждена Государственная премия. Ряд сотрудников института
стали лауреатами премий Совмина СССР. Под руководством чл.-к. РАН С. Васильева продолжает развиваться школа академика Матросова по
методу ВФЛ в направлении создания эффективного математического,
алгоритмического и программного обеспечения метода редукций в
динамике систем, создана новая научная школа в области теории
логико-динамических систем и интеллектного управления.
В научной школе д.ф.-м.н. А. Толстоногова разработана теория
многозначных отображений в функциональных пространствах; развиты
методы нелинейного анализа с применением к дифференциальным и
эволюционным включениям, задачам вариационного исчисления,
механики и оптимального управления.
Разработаны основы теории и конструктивные методы решения
алгебро-дифференциальных и алгебро-интегральных систем (научная
школа д.ф.-м.н. Ю. Бояринцева и д.ф.-м.н. В. Чистякова) с
приложениями в теории электрических и гидравлических цепей, в
оптимальном управлении. Развита теория систем нелинейных
интегро-дифференциальных уравнений математической физики, в т.ч.
уравнений Власова-Максвелла (научная школа д.ф.-м.н. Г. Рудых).
Разработаны методы глобальной оптимизации и решения невыпуклых
задач математического программирования, а также некоторых классов
целочисленных и комбинаторных задач (научная школа д.ф.-м.н.
А. Стрекаловского).
Учеными института созданы методы исследования устойчивости,
управляемости и других динамических свойств сложных систем
(к.т.н. Э. Дружинин, д.ф.-м.н. В. Иртегов, к.ф.-м.н. Р. Козлов,
к.ф.-м.н. А. Косов, д.ф.-м.н. А. Лакеев, к.т.н. Н. Максимкин,
к.т.н. В. Шелехов и др.), методы управления разрывными системами
(д.ф.-м.н. И. Финогенко), оптимального управления (д.ф.-м.н.
В. Батурин, к.ф.-м.н. Е. Гончарова, к.ф.-м.н. А. Горнов, д.т.н.
А. Тятюшкин, к.ф.-м.н. Д. Урбанович и др.), методы идентификации
(д.ф.-м.н. В. Русанов и др.), автоматизации планирования и
управления вычислениями в распределенных вычислительных системах
(д.т.н. Г. Опарин и др.), разработаны информационные технологии
для решения задач техногенной и информационной безопасности
(д.т.н. А. Берман, к.т.н. А. Семенов и др.), автоматизации
представления и интеллектной обработки
пространственно-распределенных данных (д.т.н. И. Бычков, к.т.н.
Г. Ружников, к.т.н. А. Хмельнов, к.т.н. Е. Черкашин и др.).
Развитые методы и технологии моделирования и исследования
применены к системам технической, организационной,
эколого-экономической, а также физической природы (к.ф.-м.н.
А. Баландин, д.ф.-м.н. А. Марков, д.х.н. А. Потапов и др.).
Руководство, ученый совет, Совет молодых ученых и профсоюзная
организация института ведут активную работу по обеспечению
научного роста и омоложения кадрового потенциала. В институте
функционирует диссертационный совет по защитам докторских
диссертаций по специальностям «Дифференциальные уравнения»,
«Системный анализ, управление и обработка информации (в технике,
экологии и экономике)», «Математическое и программное обеспечение
вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей» и
«Математическое моделирование, численные методы и комплексы
программ».
Ведется активное сотрудничество с вузами Иркутска, Улан-Удэ и
других городов в вопросах подготовки кадров и организации
совместных научных исследований и конференций. Количество
аспирантов и защит диссертаций в Институте непрерывно возрастает,
в том числе, состоялись три защиты молодых ученых из Улан-Удэ. На
базе ИДСТУ и математического факультета Иркутского
госуниверситета (ныне Института математики, экономики и
информатики ИГУ), более 30 лет возглавлявшегося заслуженным
деятелем науки и техники РФ д.ф.-м.н., профессором О. Васильевым,
функционирует учебно-научный центр ИДСТУ-ИГУ, включающий, помимо
других, четыре кафедры, возглавляемые сотрудниками института.
Осуществляется руководство еще тремя кафедрами в других вузах
г.Иркутска и Улан-Удэ. С другой стороны, семь вузовских докторов и три
кандидата наук активно работают в институте. Тесно сотрудничая с
институтами ИНЦ СО РАН, БНЦ СО РАН и вузами Байкальского региона
(прежде всего, Иркутска, Улан-Удэ и Читы), институт и
учебно-научный центр ИДСТУ-ИГУ играют в регионе роль центра
математических исследований и информационных технологий,
системного анализа, управления и принятия решений.
«ИНСТИТУТ, О КОТОРОМ МЫ МЕЧТАЛИ!»
Из беседы с основателем института академиком Владимиром
Мефодьевичем Матросовым 2002 год):
— Меня очень радует то, что в институте сохранились традиции и
научные направления, которые мы закладывали когда-то. В начале
70-х меня пригласили возглавить создание в Иркутске
вычислительного центра. Я был молод и умел мечтать. Вначале
руководил Отделом теории систем и кибернетики при СЭИ, который
создавался с перспективой преобразования в институт.
Располагались мы тогда на улице Халтурина, в здании бывшей
синагоги. Через пять лет нам построили новое современное здание,
в котором сейчас находится ИДСТУ — институт, о котором мы
мечтали. Надо сказать, что институт оправдывает наши надежды.
Вообще, иркутский период — один из лучших в моей жизни!
На счету математиков иркутской школы немало разработок, имеющих
важное практическое значение. Мы стояли у истоков расчетов
траекторий спутников, разрабатывали модели стабилизации
спутниковых систем, имеем отношение к проектированию самолетов, в
частности СУ-27. Можно привести еще множество примеров применения
математических моделей в энергетике, в военном деле, химии,
медицине и других отраслях.
Хотя современное состояние российской промышленности и экономики
в целом не способствуют широкой востребованности науки, тем не
менее коллектив института, не останавливаясь на достигнутом,
целеустремленно и с оптимизмом ставит перед собой еще более
сложные задачи в сфере фундаментальных исследований и разработок,
отвечающих его основным научным направлениям, и намерен вписать в
свою историю новые, не менее яркие, страницы.
стр. 4
|
