ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ И ПРИКЛАДНАЯ МАТЕМАТИКА XXI ВЕКА
С 8 по 11 июня в новосибирском Академгородке проходила международная конференция «Актуальные проблемы вычислительной и прикладной математики-2014» (АПВПМ-2014), в работе которой приняли участие ведущие специалисты по вычислительной математике и математическому моделированию.
 |
| Справа налево: один из главных инициаторов проведения конференции д.ф.-м.н. проф. В. П. Ильин, г.н.с., ИВМиМГ; к.ф.-м.н. А. С. Козелков, зав. отделом, ИТМФ РФЯЦ-ВНИИЭФ; чл.-корр. РАН С. И. Кабанихин, зам. директора, ИВМиМГ; |
Конференция была посвящена 50-летию Института вычислительной математики и математической геофизики Сибирского отделения РАН (ИВМиМГ СО РАН), созданного академиком Гурием Ивановичем Марчуком как Вычислительный центр СО АН СССР. Время проведения конференции было приурочено ко дню рождения Гурия Ивановича — 8 июня. Цель конференции — привлечь к научному общению ведущих специалистов по численному анализу, прикладной математике и вычислительным технологиям для обсуждения актуальных вопросов математического сообщества. Тематика конференции соответствовала основным направлениям научной деятельности ИВМиМГ: это вычислительная математика, математическое моделирование и методы прикладной математики, параллельные и распределенные вычисления, информационные технологии.
Проведение конференций по вычислительной и прикладной математике — почётная и важная для научного сообщества миссия нашего института, которая исполняется на высоком уровне уже многие годы. Название конференции дал Гурий Иванович Марчук, её первый организатор.
Подводя итоги конференции, можно утверждать, что прозвучавшие на ней доклады отразили широкий спектр теории и приложений современных вычислительных технологий: это вычислительная алгебра, численное решение дифференциальных и интегральных уравнений, вычислительная геофизика, физика атмосферы и океана, охрана окружающей среды, обратные задачи, статистическое моделирование и методы Монте-Карло, высокопроизводительные вычисления, программирование, обработка данных и телекоммуникации, информационные системы. Можно утверждать, что участники и многочисленные гости имели возможность познакомиться с основными трендами вычислительной науки XXI века.
На конференции постоянно вспоминали первых директоров нашего института, создавших научные направления, в рамках которых продолжает работать институт и проводится это форум — академиков Гурия Ивановича Марчука и Анатолия Семёновича Алексеева. Безусловно, высокий научный уровень конференции, широта её тематики, большое количество участников позволяют нам сохранить память об этих выдающихся учёных и организаторах науки.
Пленарные заседания традиционно проводились в Доме учёных Академгородка, а для заседаний секций свои аудитории предоставили Институт математики им. С.Л. Соболева, Институт систем информатики им А. П. Ершова и Институт вычислительных технологий СО РАН и, конечно, ИВМиМГ.
На открытии конференции в Большом зале Дома учёных с вступительным словом выступил директор института академик Б. Г. Михайленко. Он рассказал об этапах развития нашего института, о современном состоянии научных исследований в нем, о роли Гурия Ивановича Марчука в успехах академической науки, в том числе в развитии методов вычислительной математики и математического моделирования.
На пленарной сессии с великолепными докладами выступили ведущие российские и зарубежные специалисты в области вычислительной и прикладной математики: академики РАН С. К. Годунов, В. П. Дымников, А. Н. Коновалов, Б. Г. Михайленко, члены-корреспонденты РАН В. В. Воеводин, С. И. Кабанихин, Г. А. Михайлов, В. Г. Романов, Е. Е. Тыртышников, профессора Ю. В. Василевский, М. А. Ольшанский, Р. М. Шагалиев, П. Е. Бьорстад, C. Карстенсен, Дж. Маури, чл.-корр. НАН РК Н. Т. Данаев.
Также в рамках конференции состоялась индустриальная сессия, на которой были заслушаны доклады представителей корпораций РСК, IBM, Hewlett-Packard, Schlumberger о современных решениях в области высокопроизводительных вычислений. После нее был организован круглый стол «Супервычисления и прорывные технологии», на котором обсуждались научные вызовы шестого технологического уклада, роль наукоёмких супервычислений и математического моделирования в развитии экономики России, вопросы суперкомпьютерного образования. В дискуссиях приняли участие ведущие российские и зарубежные учёные, представители ИТ-компаний.
Были организованы девять секций для представления устных докладов: методы решения дифференциальных и интегральных уравнений, вычислительная алгебра и аппроксимация, методы Монте-Карло, математическая геофизика, физика атмосферы, океана и окружающей среды, программирование, обратные задачи, информационные и вычислительные системы, математическое моделирование.
На конференцию было заявлено такое количество докладов, имеющих высокий научный уровень, что оргкомитет часть докладов представить на постерной сессии в Доме учёных.
 |
| Лекторы и участники молодёжной школы-конференции: в центре главные организаторы конференции — директор института ак. Б. Г. Михайленко, д.т.н. проф. А. С. Родионов, чл.-корр. С. И. Кабанихин, д.т.н. м В. В. Ковалевский, д.ф.-м.н. А. В. Войтишек. |
Формат газетной статьи, к сожалению, не позволяет даже кратко рассказать о работе всех секций, поэтому случайным образом, чтобы никого не обидеть, выберем только некоторые из них.
Так, работа секции «Обратные задачи» показала, что у ИВМиМГ есть большие перспективы в развитии новых направлений на стыке математики с такими прикладными задачами как исследование угольных пластов, проблема коррозии металла, вопросы аномальной диффузии, идентифицируемость моделей фармакокинетики, исследование доэкспериментального скрининга потенциальных противоопухолевых соединений. Большой интерес вызвали доклады по прямым и обратным задачам рассеяния акустических волн и о томографической реконструкции структуры грязевого вулкана. Подводя итоги работы секции, можно утверждать, что направление «Обратные задачи» имеет хорошие перспективы стать одним из основных научных направлений не только ИВМиМГ, но и всего Сибирского отделения РАН. Это подтверждается не только нашим мероприятием, но и ежегодно проводимой международной молодёжной научной школой-конференцией «Теория и численные методы решения обратных и некорректных задач», в которой за последние пять лет приняли участие свыше восьмисот молодых специалистов из более чем сорока стран, в том числе сотрудники двадцати с лишним институтов ННЦ.
На секции «Методы Монте-Карло» было убедительно показано, что развитие суперкомпьютерной техники позволяет выбирать и успешно решать новые задачи с помощью методов численного статистического моделирования. В прозвучавших докладах было рассказано об улучшении несмещённых оценок, использовании сопряженных уравнений, моделировании ветвящихся процессов, эффективном использовании рандомизации, параллельной реализации генераторов случайных чисел, проверке статистических гипотез. Также приятно удивило разнообразие прикладных задач: моделирование аномально высоких волн-убийц в океане, исследование распространения лидарного сигнала в облачной атмосфере, моделирование случайных полей для исследования динамики природных пожаров и атмосферных процессов, моделирование химических процессов на молекулярном уровне, моделирование развития электронных лавин в газах, моделирование люминесценции.
Доклады на секции «Физика атмосферы, океана и окружающей среды» были посвящены традиционным для нашего института темам, исследования по которым начались под руководством Г.И. Марчука с момента создания ВЦ. Результаты сотрудников института и гостей нашли отражение в широком спектре докладов двух подсекций: «атмосферной» и «водной».
В «атмосферной» подсекции были сделаны обобщающие доклады об интегрированных моделях динамики и химии атмосферы для решения взаимосвязанных задач экологии и климата, о моделировании общей циркуляции атмосферы и изменений климата. Прозвучали доклады по алгоритмическим вопросам вариационного усвоения данных, о сценарных расчётах переноса примесей в атмосфере Байкальского региона, о реконструкции радиоактивного загрязнения территорий в результате ядерных взрывов и аварий. Ряд докладов был посвящён «городским» проблемам: моделированию переноса загрязнителей воздуха, расчётам ветрового режима над Новосибирском.
В «водной» подсекции доклады были посвящены проблемам численного моделирования глобального климата океана и изменчивости современного состояния Арктики, гидродинамики и термического режима озера Байкал, круглогодичных температурных циклов водных объектов. Здесь же были сделаны доклады по таким важным темам: Мировой океан как часть климатической системы Земли, газогидраты как возможный источник метана в Северном Ледовитом океане. В ряду океанских проблем на подсекции видное место занимали исследования цунами: оценка безопасности морского побережья, расчёт распространения волн цунами, восстановление источника цунами.
На секции «Методы решения дифференциальных и интегральных уравнений» был рассмотрен широкий круг вопросов, связанных с решением дифференциальных и интегральных уравнений для различных научно-технических приложений. Среди них аппроксимация уравнений на адаптивных неструктурированных сетках, наиболее точно приближающих решения, устойчивость разностных схем по отношению к компьютерным ошибкам округления, многосеточные технологии проведения расчётов, позволяющие ускорить и уточнить вычисления, новые подходы к решению обыкновенных дифференциальных уравнений с повышенной точностью, что необходимо при расчёте современных приборов и устройств, новые методы решения уравнений, описывающие взаимодействие элементарных частиц, позволяющие исследовать строение вещества нашей Вселенной. Сделанные доклады дают возможность глубже понять природу численного моделирования физических явлений, описываемых системами дифференциальных и интегральных уравнений.
Следуя давней традиции, организаторы запланировали проведение двух мероприятий: основной, «взрослой», конференции и молодёжной школы-конференции «Современные проблемы прикладной математики и информатики». Участники молодёжной школы посещали заседания основной конференции, по окончании которой началась работа школы-конференции, продолжавшейся с 12 по 13 июня. Помимо докладов молодых участников большой интерес вызвали лекции ведущих молодых сотрудников ИВМиМГ СО РАН М. А. Марченко, В. В. Шахова, А. В. Пененко. Весьма познавательными и поучительными оказались научные обзоры истории развития основных направлений исследований в ИВМиМГ, представленные А. С. Родионовым, Х. Х. Имомназаровым и А. В. Войтишеком. Большой интерес вызвало выступление А. В. Войтишека под названием «Слово о Гурии Ивановиче Марчуке», сопровождаемое показом слайдов, любезно предоставленных А. Г. Марчуком, и стихотворными посвящениями.
В заключение — немного сухой, но важной статистики. Всего в работе конференции приняли участие 319 докладчиков, из них 129 сотрудников ИВМиМГ, 190 — представителей других организаций. На пленарной сессии было сделано 15 докладов, на секционных заседаниях — 233, из них 54 — приглашенными. На стендовой сессии было представлено 75 постеров. На молодёжной школе-конференции было прочитано семь лекций и сделано 42 доклада.
Географическое распределение участников таково: 298 человек из России, 21 — из других стран. Иностранные гости приехали из Германии, Италии, Казахстана, Кыргызстана, Норвегии, США, Франции, Японии. Распределение по городам следующее: 233 участника из Новосибирска, 86 — из других городов России и стран мира. Список городов, откуда приехали гости, впечатляющий: Алма-Ата, Аидзувакамацу, Астана, Берген, Берлин, Бишкек, Екатеринбург, Иркутск, Казань, Калининград, Красноярск, Лорьян, Милан, Москва, Нижний Новгород, Омск, Обнинск, Пермь, Ростов-на-Дону, Саров, Томск, Уфа, Ульяновск, Уичито, Улан-Удэ, Усть-Каменогорск, Хабаровск, Хьюстон, Челябинск, Якутск.
Ведомственное распределение участников «большой» конференции: 227 представителей институтов РАН, 49 — российских университетов, 16 — университетов зарубежных стран, 27 участников из других организаций. По сложившейся традиции наш институт в ближайшем будущем планирует проведение научных мероприятий по актуальным проблемам вычислительной и прикладной математики. Мы надеемся, что в следующем году совместно с Институтом вычислительной математики им. Г. И. Марчука РАН сумеем провести международную конференцию, посвящённую 90-летию со дня рождения академика Гурия Ивановича Марчука — основателя и первого директора обоим институтов.
Организаторы конференции выражают глубокую благодарность Российскому фонду фундаментальных исследований, оказавшего финансовую поддержку обоих мероприятиям: основной конференции и молодёжной школе. Также наш институт благодарит финансовых спонсоров конференции — корпорации IBM, Hewlett-Packard, NVIDIA, Schlumberger, группу компаний РСК, компании ЛЕДАС, НИПС, Центр РИТМ и «Нонолет». Организаторы конференции выражают искреннюю признательность компании «СибКонгресс» за плодотворное сотрудничество в деле организации и проведения мероприятий.
М. А. Марченко, к.ф.-м.н., учёный секретарь ИВМиМГ СО РАН
стр. 3, 6
|
