Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Кафедра математического моделирование сложных процессов и систем

Кафедра математического моделирование сложных процессов и систем

Зав. кафедрой чл. - корр. РАН Павловский Ю. Н.

Зам. зав. кафедрой к.ф.-м.н., доцент Кривцов В. М.

Базовая организация: Вычислительный Центр РАН им. Дородницына

Сайт института http://www.ccas.ru

Главное, что характеризует кафедру ─ это то, какие исследования ведут сотрудники  кафедры (среди них академик РАН, два члена-корреспондента РАН, пять профессоров, девять доцентов): то, что они делают, о том и рассказывают на лекциях, и то будут делать студенты, которыми они будут руководить.

Эта организация была создана в 1955 году благодаря усилиям выдающегося специалиста по аэрогидродинамике, академика, Героя Социалистического труда Анатолия Алексеевича Дородницына, который одним из первых в СССР понял перспективность использования компьютеров как в аэрогидродинамике, так и в других областях деятельности. Первые экземпляры универсальных ЭВМ, создаваемые в Институте точной механики и вычислительной техники РАН устанавливались в ВЦ РАН и становились доступными всем сотрудникам Академии наук. Таким образом, ВЦ РАН выполняла функцию обслуживания учреждений Академии наук самыми совершенными ЭВМ, имевшимися в СССР. (В настоящее время эту функцию выполняет Суперкомпьютерный центр при Президиуме РАН, руководит которым выпускник кафедры, академик РАН Г.И. Савин.) В то же время ВЦ РАН с самого начала был научно-исследовательским институтом. В течение нескольких лет после создания ВЦ РАН в нем выполнялись исследования по следующим основным направлениям: разработка численных методов решения задач  линейной алгебры и систем дифференциальных уравнений, разработка  компьютерных методов решения трудных конкретных задач аэро-гидродинамики, разработка средств автоматизации программирования. В то же время, существовала общая задача, которая решалась в рамках всех перечисленных направлений. Она состояла во внедрении компьютерных методов в исследования и практическую деятельность, ведущихся в научно-исследовательских учреждениях СССР. Официально, в постановлении №30 Президиума РАН от 14.01.1955 (оно составлялось А.А. Дородницыным), в котором перечислялись возлагаемые на ВЦ РАН задачи, основная задача была сформулирована как «проведение научно-исследовательских работ в области разработки, обобщения и внедрения методов решения математических задач с применением современных средств вычислительной техники».

По мере увеличения мощности компьютеров, совершенствования средств программирования область их применения расширялась. В соответствии с этим расширялись области исследования, выполнявшихся в ВЦ РАН, расширялся сам ВЦ РАН. В нем образовывались новые подразделения, которые занимались изучением возможности внедрения компьютеров в экономику, социологию, медицину и т.д. Задача о внедрении компьютерных методов в исследования и практическую деятельность решается научными подразделениями ВЦ РАН в настоящее время.

Базовая кафедра МФТИ в Вычислительном центре была организована в 1960 году для подготовки специалистов в различных областях прикладной математики. Традиции научных школ кафедры были заложены академиками А.А.Дородницыным, Н.Н.Моисеевым, Г.С.Поспеловым и, в дальнейшем, развиты их учениками. Кафедру отличает чрезвычайно широкий спектр научных направлений, представленный в следующих специализациях.

Специализация: “Математическая физика

Зав.специализацией чл.-корр. РАН Евтушенко Ю. Г.

Направления:

Отдел «Прикладные методы оптимизации»:

теория и численные методы оптимизации, в частности, теория и численные методы решения задач линейного и нелинейного программирования, разработка диалоговых систем оптимизации, решение прикладных задач, требующих использования методов оптимизации

 

В качестве примера такого сорта задач приведем решенную сотрудниками отдела разработанными ими методами задачу оптимального конструирования шпангоутов самолетов, а также задачи оптимизации траекторий самолета, выполняющих определенного типа маневры. Эти задачи были решены в интересах конструкторского бюро им. П.О. Сухого.

 

Отдел «Механика сплошных сред»:

динамика излучающего газа, динамика плазмы, газовые разряды, процессы в полупроводниковых структурах, процессы в трубопроводах, ударно-волновые течения конденсированных сред, моделирование климата и биосферы.

 

Приведем два примера конкретных задач, решенных в сотрудниками отдела разработанными ими методами. Выполнено моделирование Тунгусского явления: определены траектория полета и параметры взрыва Тунгусского метеорита (ядра небольшой кометы, состоящего из рыхлого «грязного» льда), которые дают ту картину повала леса, которая зафиксирована с помощью аэрофотосъемок. Разработана климатическая модель Земли и с ее помощью открыто явление, получившее название «ядерная зима». Это явление состоит в понижении температуры в приземном слое в результате широкомасштабной ядерной войны, при котором биосфера Земли в современном виде существовать не сможет и большая  часть живущих людей погибнет.

Основная область научной деятельности — моделирование сложных физических процессов. Цель такого моделирования состоит, во-первых, в более полном изучении всех сторон рассматриваемого явления, часто допускающем лишь косвенную экспериментальную проверку, и, во-вторых, в построении математической модели, позволяющей предсказывать эффективные области приложений.

Традиционными являются задачи газо- и гидродинамики. Результаты, полученные в этой области, имеют научный и практический интерес. Помимо задач. оптимизации аэродинамических форм, решаются задачи, связанные с пограничными слоями, ударными волнами, физико-химическими процессами в газах, расчетами газовых течений в турбомашинах и других энергетических установках. Ряд исследований связан с технологическими задачами, такими, как выращивание кристаллов, напыление пленок, управление нефте- и газоперекачивающими системами и т.д.

Обширный круг исследований связан с переносом излучения. Это задачи прохождения лазерного излучения в атмосфере, взаимодействия лазерного излучения с веществом.

Другое, бурно развивающееся направление — это микроэлектроника, физика полупроводников. Одна из задач состоит в получении функциональных зависимостей характеристик полупроводниковых приборов при учете различных конструктивных особенностей таких, как концентрация примесей, форма и расположение электродов и т.д.

Еще одно актуальное направление — численное моделирование взаимодействия атмосферы, океана и биоты. Решение этой сложной задачи, связанное с разработкой экологических моделей, позволило бы определить влияние практической деятельности человека на окружающую среду и избежать нежелательных последствий такого воздействия.

Программа подготовки студентов по специализации математической физики включает в себя углубленное обучение методам математического моделирования физических процессов, вычислительной математике, владению современными компьютерными технологиями.

Специализация: “Теория управления и исследования операций”

Зав. специализацией чл. - корр. РАН Павловский Ю. Н.

Направления:

методы оптимизации: разработка систем поддержки принятия решений в управлении и планировании: теория языков программирования; системное программирование; математическая логика: теория игр; математическая теория макроэкономических процессов.

Конкретные направления теоретических и прикладных разработок, в которых участвуют студенты факультета, относятся к областям теории языков программирования, математической логики, теории декомпозиции математических моделей, теории игр, методов распознавания образов, методов оптимизации, теории управления, математической теории макроэкономических процессов. В проблемно- ориентированной сфере разрабатываются системы распознавания образов (в медицине, геологии и т.д.), системы автоматизации проектирования, интерактивные системы имитации сложных процессов.

Специализация базируется на отделах «Математическое моделирование экономических систем», «Имитационные системы», «Системы математического обеспечения». Основным направлением исследований в отделе «Математическое моделирование экономических систем» является разработка математических моделей экономических процессов, происходящих в России, разработка компьютерных реализаций этих моделей, выявление с помощью моделей существа явлений, имеющих место в экономике России. В частности, было предсказано все то, что происходило в экономике России в результате так называемой «шоковой терапии» в 90-х годах прошлого столетия,  был предсказан кризис 1998 года.

Главным направлением деятельности в отделе «Имитационные системы» является продвижение имитационного математического моделирования (компьютерное воспроизведение течения сложного процесса с помощью его математической модели) в новые области исследований и практической деятельности. Для этого в отделе выполняется комплекс взаимосвязанных исследований. Основные усилия направляются на разработку моделей сложных управляемых процессов в интересах конкретных организаций, разработку компьютерных реализаций моделей в форме имитационных систем и имитирующих комплексов, внедрение в соответствующих организациях технологии анализа и прогноза сложных процессов, основанной на их математической имитации. В частности, исследовалась экономическая динамика древнегреческих полисов (городов-государств) в период Пелопоннесской войны в 431-404 гг. д.н.э с целью восстановления информации об этом периоде истории, которая отсутствует в источниках, процесс эксплуатации сложных технических систем в целях согласования процессов их производства  и эксплуатационного обслуживания, вооруженная борьба в космосе с целью оценки возможностей систем противоракетной обороны, а также ряд других процессов. В отделе ведутся исследования по проблеме декомпозиции математических моделей, которые являются методологическим обеспечением деятельности по разработке имитационных систем, исследуются управляемые динамические системы, разрабатываются методы решения оптимизационных и теоретико-игровых задач.

В отделе «Системы математического обеспечения» начиная с конца пятидесятых годов разрабатывались трансляторы. В частности, были созданы трансляторы с языков Алгол-60, APL, Алгол-W, Снобол, Лисп, Модула-2, Геомал. Основными направлениями деятельности отдела в настоящее время являются разработка языков параллельных вычислений, разработка распределенных информационных систем, электронных библиотек. В частности, в отделе разработана интегрированная система информационных ресурсов (ИСИР) и на ее основе реализован информационный портал Российской академии наук.

Главной составляющей учебного процесса на кафедре, как и на других базовых кафедрах МФТИ, является научно-исследовательская работа студентов. Приведенное выше описания деятельности сотрудников кафедры достаточно ясно характеризует содержание работы студентов. Главное, чему обучают на кафедре «Математическое моделирование сложных процессов и систем» (также, как и на других базовых кафедрах МФТИ), ─ это решать задачи, которые еще не решены, делать то, что еще не сделано, понимать то, что еще не понято. Другими словами, выполнять научно-исследовательскую работу.

Учебный план предусматривает знакомство студентов с элементами системного анализа. теорией управления. теорией игр, теорией макроэкономических процессов, избранными главами системного программирования.


Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика