Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша

Институт прикладной математики ( русский : . Институт прикладной математики им М.В.Келдыша ) является научно - исследовательский институт , специализирующийся на вычислительной математики . Он был создан для решения вычислительных задач, связанных с государственными программами ядерной и термоядерной энергетики, космических исследований и ракетных технологий. Институт входит в состав Отделения математических наук Российской академии наук . Основное направление деятельности института - использование компьютерных технологий.решать сложные научно-технические вопросы, имеющие практическое значение. С 2016 года разработка математических и вычислительных методов биологических исследований , а также прямое решение задач вычислительной биологии с использованием таких методов также входит в круг научной деятельности института.

Научная деятельность [ править ]

Ядерная физика [ править ]

Выдающийся физик-теоретик Яков Борисович Зельдович возглавил один из отделов, которым были поручены теоретические аспекты работ по созданию ядерного и термоядерного оружия . Молодой Александр Андреевич Самарский выполнили первые реалистические расчеты макрокинетики цепной реакции в виде ядерных взрыва , что привело к практической важности оценки мощности ядерного оружия. Что касается ядерной энергетики, институт также занимался моделированием процессов переноса нейтронов и ядерных реакций . В частности, Е. Кузнецов известен своими работами по теорииядерные реакторы .

В настоящее время в ИПМ продолжаются такие работы в области физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза , начатые под руководством С.П. Курдюмова , А.А. Самарского , Ю. П. Попов .

Космонавтика [ править ]

Д.Е. Охоцимский руководил работами в отделе, созданном для исследования динамики космического полета . В 1966 году кафедра была преобразована в Баллистический центр. ^[1] Баллистический центр участвовал в расчетах оптимальной траектории орбиты и фактических поправок для всех космических полетов, от беспилотных межпланетных и лунных аппаратов до пилотируемых « Союз » и орбитальных станций « Салют » и « Мир ». В отделении также были исследованы задачи стыковки, управляемой посадки и стабилизации корабля.

Институт принимал активное участие в создании советского космического корабля многоразового использования " Буран ".

ИПМ продолжает заниматься реализацией текущих российских космических проектов. Текущие исследования связаны с:

• разработка систем управления и навигации космических аппаратов в реальном времени с использованием глобальных спутниковых навигационных систем GPS и ГЛОНАСС ;
• исследования атмосферы планет солнечной системы;
• изучение перспектив дальнейших межпланетных полетов с использованием электрических ракетных двигателей;
• участие в таких проектах, как « РадиоАстрон » и « Фобос-Грунт» .

Математика и математическое моделирование [ править ]

Перед отъездом в США в 1989 г. один из величайших математиков ХХ века И. М. Гельфанд возглавлял отдел теплопередачи. Он выполнял фундаментальные работы по функциональному анализу , алгебре и топологии . Первоначально А. Н. Тихонов работал и в этих областях математики. Однако Тихонов более известен своими работами более прикладной направленности, такими как методы решения некорректных задач ( регуляризация Тихонова ). Тихонов создал также теорию дифференциальных уравнений с малым параметром.при высшей производной. Общая теория устойчивости разностных схем разработана А.А. Самарским . Самарский считал математическое моделирование самостоятельной научной дисциплиной. Курдюмов создал в России целую научную школу по нелинейной динамике и синергетике .

В настоящее время существующий арсенал численных методов обновляется и совершенствуется с учетом возрастающей сложности моделей и возможностей современных суперкомпьютеров . Ученые ИПМ разрабатывают сеточные методы решения вычислительных задач, что привело, в частности, к созданию декларативного языка «Норма». ^[2]

Компьютеры и программирование [ править ]

Институт всегда обеспечен самой современной компьютерной техникой, которую только могла поставить отечественная промышленность. Первые исследования проводились еще на механических счетчиках «Мерседес» большим штатом сметчиков. В 1955 году появился первый отечественный компьютер «Стрела», с его помощью, в частности, была рассчитана орбита первого спутника.

В настоящее время ведутся работы по созданию распределенных вычислительных систем на основе объединения нескольких суперкомпьютеров , которые используются для грид-технологий и разработаны специализированной операционной системы (DVM).

Робототехника [ править ]

В настоящее время работы по робототехнике ведутся в:

• Группа В.Е. Павловского Сектора под руководством А.К. Платонова (виртуальный футбол ^[3] ),
• Группа С.М. Соколова ( системы технического зрения ),
• Группа В.Е. Прянишникова (автономные гусеничные машины).

Также продолжаются работы по созданию шестиногой шагающей машины.

Вычислительная биология [ править ]

С 2016 года в сферу интересов ИПМ входят также задачи вычислительной биологии, которые решаются в ИМФБ РАН - Филиале ИПМ РАН в Пущино .

Специализированные исследовательские проекты [ править ]

• Проект " РадиоАстрон "
• Проект «Норма» ^[2]
• Проект "ДВМ"
• Проект "GNS"
• Проект «Сетка» (многопроцессорные вычисления).
• Проект «Виртуальный футбол» ^[3]
• Международная научная оптическая сеть (ISON)

Преподавание и общественная деятельность [ править ]

Большинство ведущих сотрудников ИПМ работали неполный рабочий день в качестве профессоров МГУ и Московский институт физики и технологии . А. Н. Тихонов был организатором и первым деканом факультета вычислительной математики и кибернетики .

И.М. Гельфанд занимался математическим воспитанием школьников.

История [ править ]

Вехи [ править ]

Институт расположен в Москве , Россия . В 1978 году ему присвоено имя Мстислава Келдыша . Институт был создан в 1966 году при отделении от Математического института им . В. А. Стеклова . Уже в качестве кафедры прикладной математики МИАН провела выдающиеся исследования в области освоения космоса: в 1953 году была разработана методика спуска баллистических космических кораблей , которая была использована 12 апреля 1961 года при возвращении Юрия Гагарина на Землю. В 1957 г. на нем была рассчитана орбита спутника-1 с использованием компьютерной обработки данных оптических наблюдений . ^[4]

В результате реорганизации РАН 2015–2016 годов ^[5] Институт математических проблем биологии стал филиалом ИПМ .

Руководители [ править ]

• 1953–1978 Келдыш Мстислав Всеволодович , президент АН СССР, математик.
• 1978–1989 Тихонов Андрей Николаевич , академик РАН, математик.
• 1989–1999 Курдюмов Сергей Павлович , член-корреспондент РАН, математик.
• 1999–2008 Попов Юрий Петрович, член-корреспондент РАН, математик.
• 2008–2015 Четверушкин Борис Николаевич , академик РАН, математик.

Выделенные организации [ править ]

• 1955 г. - Вычислительный центр им . Дородницына .
• 1965 г. - на базе одного из отделов ИПМ создан Институт космических исследований для разработки программ научных космических полетов.
• 1990 г. - Институт математического моделирования на базе кафедры А.А. Самарского .

Известные преподаватели и выпускники [ править ]

• Гельфанд, Израиль Моисеевич , академик АН СССР, математик с мировым именем.
• Годунов Сергей Константинович , академик АН СССР, математик с мировым именем.
• Ляпунов Алексей Андреевич , член-корреспондент АН СССР, один из основоположников кибернетики в СССР .
• Охоцимский Дмитрий Евгеньевич , академик РАН, космонавтика и робототехника .
• Энеев Тимур Магометович , академик РАН , космонавтика и космогония .
• Яблонский Сергей Всеволодович , член-корреспондент РАН, один из основоположников кибернетики в СССР .
• Яненко Николай Николаевич , академик АН СССР, математик, инженер.
• Зельдович Яков Борисович , академик АН СССР, ядерная физика и астрофизика .

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

• Сайт института