2004 г., Том 9, Специальный выпуск, с.3-6

Настоящий выпуск журнала посвящен 30-летию Института вычислительного моделирования Сибирского отделения РАН, г. Красноярск (до 1998 г. - Вычислительный центр СО РАН, г. Красноярск). Инициатором создания института и его директором-организатором был Председатель СО АН СССР академик Г.И. Марчук.

Тематика исследований института формировалась с учетом важнейших проблем Красноярского края и включала в себя следующие направления:

• создание систем обработки экономической информации и автоматизированных систем управления технологическими процессами;
• исследование и разработка численных методов решения задач математической физики в области электрооптики и разработка алгоритмов решения задач механики сплошной среды в области газодинамики и процессов теплопередачи в многофазных средах;
• решение математических задач химии и спектроскопии;
• разработка математического обеспечения ЭВМ и систем программирования;
• обслуживание вычислительными работами предприятий и организаций, расположенных на территории Красноярского края, и оказание им помощи в подготовке кадров.

Создание Вычислительного центра в Красноярске имело большое значение не только для академической науки, но и для дальнейшего развития производительных сил Восточной Сибири. Первым его директором стал член-корреспондент РАН В.Г. Дулов, известный специалист в области прикладной математики, газовой динамики и теоретической аэромеханики, а основу коллектива составили молодые ученые Новосибирского научного центра.

Тематика созданного института была такова, что с самого начала его функционирования исследования в области фундаментальной науки увязывались с решением наиболее насущных проблем Красноярского края. Уже в 1978 г. в рамках программы "Сибирь" коллектив ВЦ приступил к работе по программам "Благородные и редкие металлы, медь и никель Красноярского края", "Аэрокосмические методы исследования природных ресурсов", "Чистый Енисей", и это способствовало быстрому развитию молодого института.

Спустя несколько лет после организации в ВЦ были получены весомые результаты. Одним из таких достижений, имевших большой общественный резонанс, стало завершение в 1980 г. разработки системы "Металл" для Норильского горно-металлургического комбината с последующим внедрением в производство.

Начиная с 1979 г., в течение пяти лет, Красноярскому ВЦ ежегодно вручался переходящий вымпел по итогам социалистического соревнования между институтами СО АН СССР и исполнителями комплексной программы "Благородные и редкие металлы, медь и никель Красноярского края". В 1982 г. институту как победителю во Всероссийском социалистическом соревновании за успешное выполнение плана экономического и социального развития было вручено переходящее Красное знамя Совета Министров РСФСР и ВЦСПС.

В эти же годы в ВЦ шла большая работа по формированию научных подразделений и развитию материальной базы. В 1980 г. завершилось строительство нового специализированного здания ВЦ в красноярском Академгородке, где была размещена самая мощная в крае вычислительная техника.

В 1983 г. директором института был назначен Ю.И. Шокин, ныне академик, а тогда молодой доктор наук, известный специалист в области вычислительной и прикладной математики, математического моделирования и вычислительных технологий. По инициативе нового директора в ВЦ были развернуты исследования по теории разностных схем, интервальному анализу, волновой гидродинамике, информатике. Один из результатов этих работ - успешное выполнение контрактов с Международным океанографическим комитетом ЮНЕСКО по созданию Атласа карт времен добегания волн цунами до ряда пунктов зоны Тихоокеанского побережья, который используется в оперативной работе Международной службы предупреждения о цунами.

С 1986 г. в институте начались исследования по фундаментальным проблемам конструкционной прочности материалов, машин и конструкций различного назначения и безопасности сложных технических систем, успешное проведение которых привело к организации в 1989 г. отдела машиноведения, занявшего лидирующие позиции в регионе в области создания техники северного исполнения, автоматизации расчетов и проектирования, разработки технологических методов повышения прочности изделий машиностроения. Тесное научно-техническое сотрудничество с промышленными предприятиями привело к прикладному использованию разработок отдела со значительным экономическим эффектом.

Институт стал организатором ряда постоянно действующих конференций, семинаров, научных школ, таких как Всесоюзное совещание по интервальной математике, совещание по современным методам комплексного исследования проблем цунами, международная конференция по вычислительным методам в задачах волновой гидродинамики, всероссийские конференции "Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф", всероссийские научно-практические конференции "Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" (совместно с ИВТ СО РАН), всероссийские конференции по финансово-актуарной математике и смежным вопросам (совместно с КрасГУ, КГТУ, КГТЭИ), всероссийские конференции "Проблемы информатизации региона" (совместно с администрациями г. Красноярска и Красноярского края, СибГТУ, КГТУ), всероссийские семинары "Нейроинформатика и ее приложения" (совместно с ИБФ СО РАН, Российской ассоциацией нейроинформатики, КГТУ, КрасГУ, Красноярским центром международной ассоциации AMSE), всероссийские семинары "Моделирование неравновесных систем" (совместно с ИФ СО РАН, ИБФ СО РАН, ИСЭ СО РАН, КрасГУ, КГТУ, КГТЭИ), межрегиональные школы-семинары "Распределенные и кластерные вычисления" (совместно с КрасГУ, КГТУ, СибГТУ), всероссийские конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (совместно с ИВТ СО РАН), конференции молодых ученых ИВМ СО РАН.

С 1981 г. в дни науки на базе института ежегодно проводился городской конкурс программистов, получивший впоследствии статус краевого. С 1984 г. ВЦ становится базовым научно-методическим центром в Красноярске по обучению школьников основам программирования и вычислительной техники. Регулярно (один раз в два года) проводятся всесоюзные школы молодых ученых по численным методам механики сплошной среды. Трижды (в 1985, 1986 и 1987 гг.) институт становится победителем Всесоюзного соревнования на лучшую постановку работы с научной молодежью среди коллективов АН СССР.

В 1991 г. после отъезда Ю.И. Шокина в Новосибирск институт возглавил известный специалист в области вычислительных методов и математического моделирования член-корреспондент РАН В.В. Шайдуров.

В период резкой дестабилизации экономики и реформирования науки Институт вычислительного моделирования СО РАН сумел не только выстоять, но и сохранить динамику развития, реализуя с максимальной эффективностью имеющийся научный потенциал. Традиционно в коллективе много молодых сотрудников и аспирантов. В настоящее время в институте работает 135 человек, из них 78 научных сотрудников (1 член-корреспондент РАН, 24 доктора и 53 кандидата наук), 40 человек имеют возраст до 33-х лет, из них 39 имеют высшее образование. В аспирантуре и докторантуре обучается 35 человек.

В настоящее время спектр научных исследований ИВМ СО РАН охватывает три основных направления:

• методы вычислительной математики и технология математического моделирования для решения задач физики, механики, физической химии;
• интеллектуальные, нейросетевые и геоинформационные технологии, распределенные информационные системы;
• методы математического моделирования и вычислительного эксперимента для обеспечения прочности материалов и конструкций, безопасности сложных систем и объектов.

Основные разработки института направлены на развитие математических моделей естествознания и их реализацию на ЭВМ, создание экспертных и информационных (включая геоинформационные) систем для принятия управленческих решений. В соответствие с перечисленными направлениями из результатов пяти последних лет можно выделить следующие:

• созданы и широко применяются многосеточные итерационные алгоритмы (одни из самых экономичных) для решения сеточных аппроксимаций многомерных задач математической физики;
• созданы и реализованы в виде вычислительных алгоритмов специальные модели физики ближнего космоса;
• разработаны модели терморегулирующих устройств космических аппаратов (КА), теплового режима КА негерметичного исполнения с использованием сотовых панелей и термостабилизированных платформ, энергодвигательных установок воздушно-космических систем;
• модели процессов образования и удержания ультрахолодной плазмы в световом потоке;
• волнового и капиллярного движения жидкости, кинетики гетерогенного катализа и неравновесных процессов в газах, объясняющие известные и новые эффекты;
• созданы эффективные алгоритмы обучения нейрокомпьютеров, методы нейросетевого и гибридного моделирования и анализа данных, разработано несколько экспертных систем в высокоинтеллектуальных и ответственных областях человеческой деятельности: предупреждение и ликвидация последствий ЧС, административное управление, медицина, экология;
• разработаны методы расчета надежности и остаточного ресурса сложных технических систем, территориального риска техногенных катастроф и риска крупных аварий технических систем.

Высокий уровень проводимых исследований подтверждается избранием чл.-корр. РАН В.В. Шайдурова действительным членом Европейской академии наук (2003 г.) и присуждением ему Государственной премии Российской Федерации в области науки и техники за 2003 г.; за последние пять лет сотрудники института выиграли около 150 грантов отечественных и зарубежных научных фондов, получили 9 государственных стипендий для выдающихся ученых России, удостоены 3 золотыми и 4 серебряными медалями Всероссийского выставочного центра и медалью И. Пригожина. За этот период издано 39 монографий, опубликовано около 500 работ в рецензируемых изданиях, в том числе зарубежных, защищено 7 докторских и 46 кандидатских диссертаций.

Институт имеет одну из самых развитых в Красноярском крае информационно-вычислительных сетей. В рамках проектов РФФИ и грантов научного совета NATO велась координация организационной и технической деятельности по созданию оптоволоконной сети учреждений науки и высшей школы на территории г. Красноярска. Закончено создание оптоволоконной сети Красноярского Академгородка, продолжается развитие сети в центре города, связывающей институты КНЦ СО РАН с высшими учебными заведениями и обеспечивающую прямой доступ к многопроцессорной вычислительной системе МВС 1000/16, расположенной в ИВМ СО РАН. В 2003 г. Институтом совместно с ведущими вузами города создан краевой центр параллельных вычислений, в котором осуществляется подготовка специалистов в области параллельных вычислений, проводятся опытно-конструкторские и научно-исследовательские работы.

Институтом создана Программа информатизации Красноярского края, утвержденная Законодательным собранием, и ведется создание системных проектов этого процесса. Разработки института в области информатизации управления внедрены в администрации города Красноярска, Красноярского края, Ханты-Мансийского Автономного округа.

В рамках сотрудничества с вузами города сотрудники института руководят десятью кафедрами вузов Красноярска. ИВМ играет интегрирующую и руководящую роль в проведении институтами КНЦ СО РАН и вузами города комплексных исследований по геоинформационным технологиям в рамках Красноярского регионального геоинформационного центра СО РАН, Межвузовского центра информационных технологий в экологическом образовании и Технологического центра ГИС.

В рамках международного сотрудничества ведется активная совместная работа с девятью вузами и научно-исследовательскими институтами Германии, Швейцарии, Австрии, Франции, Великобритании, США. Под руководством сотрудников ИВМ работают несколько аспирантов и стажеров из Германии и Австрии. Ежегодно несколько молодых научных сотрудников института проходит стажировку в Швейцарии и Франции.

Свой 30-летний юбилей коллектив ИВМ СО РАН встречает с высоким научным потенциалом, хорошей динамикой роста и надеждой на благоприятные перспективы российской науки.