Сибирские математики помогают предотвратить природные катастрофы
Сейчас никого не удивишь помощью мощных вычислительных устройств и нейронных сетей в принятии решений. Но когда-то, в 1960-х годах, академик Николай Яненко впервые предложил метод дробных шагов, позволивший свести решение сложных многомерных задач на ЭВМ к последовательности их одномерных аналогов. Ученик «папы дробных шагов» (так называли Н.Яненко немецкие коллеги) Юрий Шокин (на снимке) создал в Сибирском отделении РАН научную школу по развитию методов математического моделирования, информационных и вычислительных технологий для принятия решений при конструировании сложных технических систем и предсказания последствий катастроф природного или техногенного характера. Сегодня эта школа успешно развивается в Федеральном исследовательском центре информационных и вычислительных технологий (ФИЦ ИВТ), научный руководитель которого выдающийся ученый-математик, автор 800 научных работ академик Юрий Шокин недавно отметил 80-летний юбилей.
История первая. Нелинейные уравнения
— В школе Николая Николаевича Яненко я был как бы «внуком», — рассказывает главный научный сотрудник ФИЦ ИВТ, доктор физико-математических наук Леонид Чубаров. — Ю.Шокин — «научный сын» Н.Яненко, а я — ученик Юрия Ивановича. Задачи газовой динамики, которыми занимался академик Яненко, описываются нелинейными уравнениями гиперболического типа. Например, бежит в океане гладкая волна, по мере подхода к берегу ее передний фронт становится все более крутым, а потом она обрушивается. Движение волны можно выразить уравнением гиперболического типа. Юрий Иванович к морю всегда был неравнодушен — это видно по моделям парусников и картинам маринистов в его рабочем кабинете, вот и заинтересовался этими сложными уравнениями. Интересно, что моделировать цунами пытался еще основатель Сибирского отделения академик Михаил Лаврентьев. Хорошо известны его физические эксперименты в водах Обского моря, когда вместе с китайским аспирантом они создавали волну, бросая бревно, которое именовалось «ныряло волнопродуктора». А Юрий Иванович занялся численным моделированием таких волн. По предложению академика Н.Яненко Ю.Шокин познакомился с новой тогда областью математики — интервальным анализом, который стал одним из основных научных интересов нашей лаборатории в Вычислительном центре СО АН СССР.
Не могу не отметить два выдающихся качества нашего руководителя: во-первых, ему чужд авторитарный стиль управления. Во-вторых, Юрий Иванович всегда выполняет обещания. Неудивительно, что, когда в 1983 году ему предложили возглавить Красноярский вычислительный центр, почти все сотрудники нашей лаборатории поехали с ним. Именно в Красноярске начался масштабный проект по заказу ЮНЕСКО «Расчет карт времен добегания волн цунами для оперативной работы Службы предупреждения о цунами стран Тихоокеанского бассейна».
История вторая. Как смоделировать цунами
— Моделированием волн цунами мы с Юрием Ивановичем занимаемся и по сей день, — продолжает Леонид Чубаров. — Эти задачи отличаются и теоретической новизной, и практической востребованностью. Например, Камчатка — край, где существует реальная опасность цунами. Мы помогаем правительству края и представителям крупных компаний определить наиболее безопасные места для строительства крупных прибрежных гидротехнических сооружений и газовых хранилищ, а также наилучшие локации для создания рекреационных зон. По этой тематике мы получали гранты РФФИ и РНФ, работали по заказу авторитетных международных организаций.
— Возглавив Красноярский вычислительный центр, Юрий Шокин первым долгом стал поднимать уровень теоретических исследований, — вспоминает директор красноярского Института вычислительного моделирования СО РАН член-корреспондент РАН Владимир Шайдуров. — Цунами в 1980-х годах интенсивно тревожили и наше побережье, и особенно островные государства. Поэтому ЮНЕСКО в 1986 году объявило конкурс на проведение научных исследований и создание карт времен добегания волн цунами в Тихом океане. Коллектив института успешно выполнил первый контракт. Но к моменту поездки на Гавайи для отчета о результатах и участия в конкурсе на второй проект Юрий Иванович простудился. Его неизменного соратника по этим исследованиям Л.Чубарова в последний момент не выпустили за границу соответствующие органы. По просьбе Юрия Ивановича я срочно вылетел в столицу, и Л.Чубаров в течение 12 часов пересказывал мне суть выполненных и планирующихся работ. Я смог вникнуть и представить отчет заказчику. Сибирское отделение, руководствуясь обещанием Ю.Шокина задействовать все ресурсы, предложило конкурсной комиссии наилучшие условия реализации проекта, и мы выиграли конкурс (а потом успешно создали необходимые карты). Благо конкурсная комиссия не представляла, насколько Красноярск географически далек от океана.
Когда я вернулся, Юрий Иванович прочитал мне целую лекцию о перспективности задач гидродинамики, и, надо сказать, наш институт по сей день успешно ими занимается, помогая решать проблемы Красноярского края. Но наиболее яркие воспоминания связаны у меня с нашей совместной работой над созданием информационно-коммуникационной сети СО РАН.
История третья. Академическая сеть
В 1996 году председатель СО РАН академик Валентин Коптюг поставил две задачи: создать региональные геоинформационные центры Сибирского отделения и корпоративную сеть СО РАН по передаче данных. За решение этих задач взялся академик Шокин, на тот момент — уже директор новосибирского Института вычислительных технологий и главный ученый секретарь Сибирского отделения.
— В каждом научном центре был сформирован соответствующий совет, в Иркутске его возглавил я, — рассказывает председатель президиума Иркутского научного центра СО РАН академик Игорь Бычков. — Благодаря требовательности и энергичности Юрия Ивановича все институты Сибирского отделения тесно сотрудничали в рамках этой программы, были скоординированы и закупка оборудования, и оплата пользования Интернетом, и выработка регламентов. Именно из работы над сетью выросло взаимодействие сибирских институтов по системам информатизации, математическому моделированию и применению интеллектуальных информационных систем, в частности, наш недавний проект- «стомиллионник» по фундаментальным основам, методам и цифровым технологиям мониторинга озера Байкал. За создание первой региональной сети передачи данных наш коллектив получил премию Правительства РФ в области науки и техники. Сотрудничество продолжается: академик Шокин — глава Объединенного ученого совета СО РАН по нанотехнологиям и информационным технологиям, бессменный редактор журнала «Вычислительные технологии». Причем я считаю Юрия Ивановича учителем не только в науке, но и в жизни: с одной стороны, это абсолютно доступный, мягкий, интеллигентный человек, с другой — требовательный и грамотный профессионал. Такому сочетанию качеств может позавидовать любой руководитель.
Ольга КОЛЕСОВА
Нет комментариев