Общая информация Научные направления Ученый совет Диссертационный совет Сотрудники СеминарыКонференции Проекты Отчеты Публикации Издания ИВМ Инновации Кластер ИВМ Кафедры Аспирантура |
Студенты и аспиранты Преподаватели Учебный план Система образования Достижения Выпускники |
история, базовый институт, научные направления, материальная база, |
|
Кафедра была основана в 1980 г. (приказ по МФТИ № 711-3 от 23.07.1980г.). Выдержка из приказа: "Организовать на факультете проблем физики и энергетики базовую кафедру Физико-математических проблем окружающей среды. Утвердить в качестве основной базовой организации Отдел вычислительной математики Академии наук СССР. Назначить заведующим базовой кафедрой академика Марчука Г.И." Приказ подписан ректором О.М.Белоцерковским.
В 1983 году кафедра была переименована в кафедру математического моделирования физических процессов (решение кафедры от 16.09.1983, протокол №2). В 1991 году базовая организация была преобразована в Институт вычислительной математики АН СССР (постановление Президиума АН СССР №245 от 1.10.1991г.). Заведующие кафедрой: Академик Марчук Гурий Иванович (с 1980г. по 2004г.) Академик Дымников Валентин Павлович (с 2004-2014). Технический секретарь кафедры: Гренкова Татьяна Львовна, тел. 984-81-20, доб. 39-16.
ИВМ РАН (академик РАН, Евгений Евгеньевич Тыртышников) - институт уникальный, его штат составляет всего 65 человек, из них 55 научных сотрудников. Уровень квалификации сотрудников очень высок: 28 докторов наук (из них 2 действительных члена РАН и 3 член-корреспондент) и 25 кандидатов наук. Средний возраст научных сотрудников составляет примерно 45 лет. ИВМ РАН является базовой организацией для проведения занятий и прохождения преддипломной практики студентов кафедры математического моделирования физических процессов Московского физико-технического института. В ИВМ РАН проходят практику студенты механико-математического факультета МГУ (кафедра вычислительной математики), а также студенты кафедры вычислительных технологий и моделирования ВМК МГУ. Институт тратит огромные усилия на воспитание молодых специалистов высокой квалификации: 30 сотрудников института являются преподавателями базовых кафедр, еще 3 сотрудника преподают на других кафедрах Московского университета. Подготовка выпускников на этих кафедрах играет важную роль для пополнения научных кадров ИВМ РАН. Следует отметить, что из 55 научных сотрудников в настоящее время в ИВМ РАН работает 29 выпускников кафедры математического моделирования физических процессов МФТИ и 11 выпускников МГУ. Деятельность базовой кафедры ИВМ РАН была поддержана в последние годы в рамках программы целевых расходов Президиума РАН.
Свое название кафедра получила не случайно: все научные направления, развиваемые здесь, объединены общим подходом к решению задач на основе методов математического моделирования. Основными направлениями научной деятельности ИВМ РАН и кафедры математического моделирования физических процессов МФТИ являются: вычислительная математика, математическое моделирование, параллельные вычисления. В рамках этих направлений была определена тематика научных исследований:
Математику называют языком физики. Эти дисциплины всегда были тесно связаны и взаимно обогащали друг друга идеями и методами. Раньше из обширного математического аппарата физики применяли в основном аналитические и полуаналитические методы и приемы. Теперь все чаще обращаются к математическому моделированию, когда исследуемый физический процесс описывается некоторой математической моделью, представляющей собой систему дифференциальных или интегро-дифференциальных уравнений математической физики. Реализация математических моделей на ЭВМ осуществляется с помощью методов вычислительной математики, которые непрерывно совершенствуются вместе с прогрессом в области электронно-вычислительной техники. Начиная с третьего курса, на кафедре основное внимание уделяется преподаванию вычислительной математики, программированию и основам вычислительной техники; 4-5 часов в неделю студенты обучаются квалифицированному решению задач на ЭВМ. В распоряжение студентов предоставляются современные вычислительная техника, персональные компьютеры и другое оборудование. Этот этап обучения завершает курс вычислительной физики, где студенты используют приобретенные знания для решения конкретных физических задач на ЭВМ. Одна из задач, стоящих перед студентами и выпускниками кафедры, - выявить и понять закономерности явлений в природе с помощью математических моделей. Студенты изучают различные проблемы ядерной физики и электродинамики, физики атмосферы и океана, глобальных изменений окружающей среды, экологии, медицины и иммунологии. Например, в настоящее время кафедра принимает участие в широком комплексе исследовательских работ по изучению проблемы крупномасштабного взаимодействия атмосферы и океана, их глобальной изменчивости и устойчивого развития. Основное внимание при этом уделяется разработке, совершенствованию и реализации на ЭВМ математических моделей. Студенты старших курсов и аспиранты кафедры имеют возможность участвовать в научно-исследовательских работах и проектах, направленных на решение перечисленных выше проблем. В математическом моделировании основное внимание уделяется разработке современных методов вычислительной математики и новейших средств вычислительной техники. Работа в этой области весьма многогранна. Численное моделирование на ЭВМ предъявляет к исследователю особые требования. Кроме отличной подготовки по вычислительной математике и программированию, он должен прекрасно представлять себе физические особенности решаемой задачи, уметь интерпретировать результаты моделирования. Физика микромира, взаимодействие атмосферы и океана, иммунные реакции организма человека - вот далеко не полный перечень проблем, которые приходится решать студентам и аспирантам кафедры. Еще одно научное направление исследований, называемое «Отображение алгоритмов на архитектуру вычислительных машин и параллельные вычисления», является новым не только для института и кафедры, но и для науки в целом. Дело в том, что математическое моделирование крупнейших современных задач физики в области управляемого термоядерного синтеза, теории климата, генной инженерии и многих других предъявляет к ЭВМ такие требования по быстродействию и объему передаваемой информации, которые еще недавно казались фантастическими (сотни миллионов и даже миллиардов операций в секунду). Универсальная ЭВМ никогда не может быть одинаково хорошей для решения всех задач сразу. Вопросами параллельных вычислений, архитектуры проблемно-ориентированных и даже ориентированных на конкретные методы вычислительной математики ЭВМ также занимаются на кафедре. Наличие высококвалифицированного научного персонала, а также синтез математических и физических исследований дают возможность кафедре решать на мировом уровне задачи вычислительной математики и математической физики.
ИВМ РАН располагает современной вычислительной техникой, в частности имеет вычислительный кластер SGI Altix 1300 на базе 4-ядерных процессоров Intel Xeon 5355 с пиковой производительстью 3,3 Тфлопс. Имеется также терминальный класс для занятий со студентами на базе персональных компьютеров "Пентиум-4" на 10 рабочих мест.
Разработана информационно-справочная система для создания электронных энциклопедий и электронных учебников в области математики и информатики. Создана электронная энциклопедия по линейной алгебре (академик Воеводин В.В., чл.-корр. Воеводин Вл.В., http://lineal.guru.ru/lineal3/help.html)
Известные ученые кафедры и ИВМ РАН участвуют в популяризации научных знаний и научно-технических достижений, публикуя статьи в центральной прессе, выступая на телевидении. Академик Г.И.Марчук был президентом общества "Знание" с 2000 по 2004 гг., он является автором многих популяризационных и энциклопедических статей и книг. Среди других сотрудников - профессор Погожев И.Б., автор книги "Беседы о подобии процессов о живых организмах", а также д.ф.-м.н. Дубовский П.Б. - лауреат премии РФФИ по результатам конкурса научно-популярных статей. Ряд сотрудников ИВМ РАН (академик В.П.Дымников, академик Г.И.Марчук, д.ф.-м.н. В.И.Агошков, д.ф.-м.н. А.А.Романюха, д.ф.-м.н. А.Е.Алоян, д.ф.-м.н. В.П.Шутяев и др.) являются авторами научно-популярных статей в энциклопедии EOLSS (систем жизнеобеспечения) и в научно-популярных журналах и газетах.
Студенты и аспиранты кафедры принимают активное участие в ежегодных научных конференциях МФТИ. В рамках этих конференций сотрудниками кафедры организуется и проводится специальная секция по вычислительным методам и математическому моделированию.
Востребованность методов образования для других образовательных структур
Опыт и методы преподавания на кафедре используются в МГУ (кафедра вычислительных технологий и моделирования ВМК) и на других факультетах Физтеха (в частности, ФУПМ). Многие профессора кафедры являются руководителями или консультантами аспирантов зарубежных университетов.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Преподаватели кафедры математического моделирования физических процессов факультета проблем физики и энергетики |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Учебные планы кафедры математического моделирования физических процессов факультета проблем физики и энергетики |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
БАКАЛАВРИАТ
Численный анализ Функциональный анализ и вычислительная математика Вычислительные методы математической физики Матрицы и вычисления Сопряженные уравнения и методы оптимального управления Введение в геофизическую гидродинамику Современные вычислительные технологии Вычислительная физика Теория устойчивости движения и спектральный анализ нестационарных систем Проекционно-сеточные методы Методы математической статистики Практикум по математическому моделированию Спецсеминар «Математическое моделирование физических процессов» НИР: Научно-исследовательская работа бакалавра
МАГИСТРАТУРА
Практические методы решения систем алгебраических уравнений Динамика океана Параллельные методы суперкомпьютерных вычислений Математическое моделирование общей циркуляции атмосферы Введение в теорию устойчивости полудинамических систем Многосеточные методы и методы декомпозиции области Матричные методы для сжатия и анализа данных Гидродинамика атмосферных систем и задачи экологии Математическое моделирование в иммунологии и медицине Римановы поверхности и приложения Решение обратных задач в геофизике и климатологии Спецсеминар «Математическое моделирование физических процессов» НИР: Научно-исследовательская работа магистра
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Студенты и аспиранты кафедры (2013 - 2014 учебный год). Архив |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Студенты и аспиранты Преподаватели Учебный план Общая информация Система образования Достижения Выпускники |