МАТЕМАТИКА И ИНФОРМАТИКА


  • Институт вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ)
  • Институт вычислительного моделирования (ИВМ)
  • Институт динамики систем и теории управления (ИДСТУ)
  • Объединенный институт информатики (ОИИ)
  • Институт вычислительных технологий (ИВТ)
  • Институт систем информатики им. А.П. Ершова (ИСИ)
  • Конструкторско-технологический институт вычислительной техники (КТИ ВТ)
  • Институт математики им. С.Л. Соболева (ИМ)
  • Показатели эффективности деятельности институтов в 2002 году

    Институт вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ)
    Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics

    Создан 24 мая 1964 г.
    Адрес: 630090, Новосибирск, просп. Акад. М.А. Лаврентьева, 6
    Тел. (3832) 34-33-53
    Факс (3832) 34-37-83
    Е-mail:
    mikh@sscc.ru
    Директор — д.ф.-м.н. Михайленко Борис Григорьевич
    Заместитель директора по науке — чл.-корр. РАН Михайлов Геннадий Алексеевич Общая численность института — 357 чел.; научных сотрудников — 175, академик — 1, членов-корреспондентов РАН — 2, докторов наук — 35, кандидатов наук — 96.

    Основные научные направления:
    — вычислительная математика;
    — математическое моделирование и методы прикладной математики в геофизике.

    Лаборатории:
    Математического моделирования гидросферы (д.ф.-м.н. В.И. Кузин)
    Динамики климата (д.ф.-м.н.А.А. Фоменко)
    Математического моделирования гидродинамических процессов в природной среде (д.ф.-м.н. В.В. Пененко)
    Методов Монте-Карло (чл.-корр. РАН Г.А. Михайлов)
    Оптики дисперсных сред (д.ф.-м.н. Б.А. Каргин)
    Стохастических задач математической физики (д.ф-м.н. К.К. Сабельфельд)
    Численного анализа стохастических дифференциальных уравнений (д.ф.-м.н. С.С. Артемьев)
    Вычислительной физики (д.ф.-м.н. В.П. Ильин)
    Математических задач химии (д.ф.-м.н.Ю.М. Лаевский)
    Математических задач сейсмологии (акад.А.А. Алексеев)
    Вибросейсмических исследований (д.ф.-м.н.Г.М. Цибульчик)
    Численного моделирования сейсмических полей (д.ф.-м.н. Б.Г. Михайленко)
    Математического моделирования волн цунами (к.ф.-м.н. В.К. Гусяков)
    Информационных технологий вычислительной геофизики (д.ф.-м.н. В.А. Цецохо)
    Моделирования процессов и систем вибросейсмического мониторинга (д.т.н. Б.М. Глинский)
    Цифровых методов обработки геофизической информации (д.т.н.М.С. Хайретдинов)
    Обработки изображений (д.т.н. В.П.Пяткин)
    Параллельных алгоритмов и структур (к.т.н. С.В. Пискунов)
    Синтеза параллельных программ (д.ф.-м.н. В.Э. Малышкин)
    Анализа и машинной графики (д.ф.-м.н. А.М. Мацокин)
    Системного моделирования (д.ф.-м.н. М.И. Нечепуренко)
    Математического моделирования информационных сетей (д.ф.-м.н. В.К. Попков)
    Прикладных систем (к.т.н. С.В. Бредихин)

    Основные научные результаты

    Разработаны новые весовые алгоритмы статистического моделирования многомерных диффузионных процессов для оценки малых вероятностей и градиентов концентраций при решении широкого круга физических и технических задач, сводящихся к решению стохастических дифференциальных уравнений (рис. 1). Алгоритмы распространяются на случай смешанных краевых условий на основе специального разностного приближения условия Неймана с использованием дополнительного отражения от границы.

    Рис.1. Схема весового статистического моделирования диффузионных траекторий для оценки концентраций в точке, удаленной от источника.

    Fig.1. The scheme of the weight statistical simulation of diffusive pathways for the estimation of concentrations at a point far from the source.

    Показана возможность построения конечно-элементных разностных схем повышенной точности без привлечения дополнительных степеней свободы в методе конечных элементов. В основу построения и анализа таких схем положены новые конструкции энергетических скалярных произведений в пространстве с кусочно-полилинейным базисом. Построены схемы 4-го порядка точности трехмерного уравнения Пуассона, для двумерных уравнений диффузии с разделением переменных в коэффициентах, двумерных уравнений со смешанными производными.

    Предложены и алгоритмически реализованы новые методы математического моделирования для поиска и оценки параметров источников загрязнений природной среды, недоступных для непосредственного наблюдения, и осуществление контроля за повышением концентраций примесей. Методы основываются на решении совокупности прямых и обратных задач (на базе моделей процессов) для расчета функций чувствительности функционалов измерений и для них — областей наблюдаемости территорий с помощью систем мониторинга. Метод базируется на вариационных принципах в комбинации с методом расщепления, применяемых для моделей гидротермодинамики и распространения примесей в атмосфере (рис. 2).

    Рис. 2. Концентрация примесей в приземном слое атмосферы от агрегированного источника в Центральной Европе (слева) и функция идентификации источников (справа).

    Fig. 2. Impurity concentration in the ground atmospheric layer from an aggregate source in Central Europe (on the left) and the identification function of sources (on the right).

    Предложен общий метод стохастического моделирования многомерных условных климатических полей с оптимальным взаимным согласованием стохастических и физических свойств с привлечением реальной климатической информации. Метод был использован для численного динамико-вероятностного моделирования климатических возмущений в атмосфере в виде соответствующих ансамблей возможных реализаций условных пространственно-временных полей гидрометеорологических элементов,позволяющих провести исследования чувствительности гидрометеорологических полей к локальным климатическим изменениям и определения в климатическом смысле области и факторов, обусловливающих эти изменения.

    Построена термодинамически согласованная электрокинетическая математическая модель для пористых сред. Получены формулы для коэффициентов потенциального и токового течения электропроводящей жидкости в электропроводящей пористой среде как функции пористости и проницаемости. Установлено, что произведение коэффициентов потенциального и токового течения строго положительно. Теоретически показано, что модуль коэффициента токового течения пропорционален квадратному корню проницаемости.

    Численно исследовано вытеснение жидкости из пористой многомасштабной среды. Для среды принята статистическая гипотеза масштабного подобия в предположении, что вытесняющая и вытесняемая жидкости взаимно не растворимы, но обладают схожими физическими свойствами. Рассчитана эволюция фронта раздела жидкостей в зависимости от времени. Результат работы состоит в определении степенных законов диффузии при фильтрации в пористой фрактальной среде. Результат может найти приложение в проблемах экологии, а также при моделировании добычи нефти.

    Выполнены исследования волны Стонели, генерируемой вибрационными сейсмоисточниками и распространяющейся вдоль границы атмосфера—земля при возникновении приповерхностного низкотемпературного слоя в атмосфере. В экспериментах обнаружено, что фазовая скорость в волне Стонели, регистрируемой на поверхности земли, совпадает со скоростью звука в воздухе, а групповая скорость, определяющая скорость переноса энергии, равна скорости поверхностной волны Рэлея в грунте. Проведено комплексное математическое моделирование процесса возбуждения волны Стонели при работе сейсмического вибратора.

    В 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 122, монографий — 11.


    Институт вычислительного моделирования (ИВМ)
    Institute of Computational Modeling

    Создан 1 января 1975 г.
    Адрес: 660036, Красноярск, Академгородок
    Телфакс (3912) 43-27-56
    E-mail:
    sek@icm.krasn.ru
    Директор — чл.-корр. РАН Шайдуров Владимир Викторович
    Заместители директора по науке: д.ф.-м.н. Горбань Александр Николаевич, д.т.н. Москвичев Владимир Викторович
    Общая численность института — 144 чел.; научных сотрудников — 77, член-корреспондент РАН — 1, докторов наук — 24, кандидатов наук — 50.

    Основное научное направление:
    — методы математического моделирования и интеллектуальные информационные системы.

    Отделы:
    Дискретной математики (д.ф.-м.н. О.Ю. Воробьев)
    Вычислительной математики (чл.-корр. РАН В.В. Шайдуров)
    Моделирования неравновесных систем (д.ф.-м.н. А.Н. Горбань)
    Вычислительных моделей в гидрофизике (д.ф.-м.н. В.М. Белолипецкий)
    Вычислительной механики деформируемых сред (д.ф.-м.н. В.М. Садовский)
    Дифференциальных уравнений механики (д.ф.-м.н. В.К. Андреев)
    Вычислительной физики (д.ф.-м.н. Н.Я. Шапарев)
    Прикладной информатики (д.т.н. Л.Ф. Ноженкова)
    Машиноведения (д.т.н. В.В. Москвичев)

    Основные научные результаты

    Разработаны математические модели, описывающие механическое действие интерферирующих оптических полей произвольной трехмерной конфигурации на движение резонансных атомов. На основании этих моделей найдены трехмерные симметричные конфигурации (рис.1) слабых бигармонических полей, при которых атомы совершают финитное движение в ячейках эффективной световой решетки с периодом, превышающим длину волны света. При этом показана возможность долговременного удержания резонансных атомов в трехмерных сверхглубоких потенциальных ямах, индуцированных бихроматическими лазерными пучками малой интенсивности, и определены достаточные условия полного преодоления ограничений на устойчивую локализацию, вытекающих из оптической теоремы Ирншоу. Полученные теоретические результаты легли в основу метода решения важной проблемы построения диссипативных, чисто оптических (без использования магнитного поля) ловушек для большой группы атомов типа четно-четных изотопов иттербия и щелочно-земельных элементов и могут быть использованы для постановки новых фундаментальных экспериментов с холодными частицами подобного типа.

    Рис.1. Одна из конфигураций бигармонических оптических полей, обеспечивающая финитное движение атомов в ячейках эффективной трехмерной световой решетки; короткие жирные стрелки — направления поляризации; ωα — частоты полей, α = 0,1; β << 1 — угловая расстройка.

    Fig.1. Special configurations of biharmonic optical fields ensuring finite moving of atoms in cells of an effective three-dimensional light lattice; short arrows indicate polarizations, and ωα— the fields frequency, α = 0,1; β << 1 — the angular deviation.

    На основе коротационной формулировки уравнений механики деформируемого твердого тела построена новая нелинейная модель деформирования оболочек, вводящая независимые поля конечных перемещений, конечных поворотов и поперечных деформаций (рис. 2).

    В рамках сформулированной модели получены новые разветвленные решения нелинейных задач квазистатического деформирования пластин и оболочек при больших перемещениях и поворотах. Практические результаты дают возможность более глубокого анализа нелинейных процессов деформирования оболочечных конструкций с оценкой параметров их катастрофического поведения.

    Рис. 2. Фазовые кривые равновесных состояний:p — параметр нагрузки, q — относительное перемещение (а). Моды изгиба, соответствующие ветвям 1, 2, 3, 4 (б).

    Fig. 2. Phase curves of equilibrium states: p is the parameter of loading, q is the relative displacement (а). Bending modes corresponding 1, 2, 3, 4 branches (б).

    В 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 125, монографий — 7.


    Институт динамики систем и теории управления (ИДСТУ)
    Institute of System Dynamics and Control Theory

    Создан 1 ноября 1980 г.
    Адрес: 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, а/я 1233
    Тел. (3952) 42-71-00
    Факс (3952) 51-16-16
    E-mail:
    snv@icc.ru
    Директор — чл.- корр. РАН Васильев Станислав Николаевич
    Заместители директора по научной работе: д.ф.-м.н. Батурин Владимир Александрович, к.т.н. Максимкин Николай Николаевич, к.т.н. Ружников Геннадий Михайлович.
    Общая численность института — 160 чел.; научных сотрудников — 66, член-корреспондент РАН — 1, докторов наук — 16, кандидатов наук — 43.

    Основные научные направления:
    — научные основы теории и методов управления;
    — математические методы и информационные технологии исследования динамических систем.

    Научные подразделения:
    Отделение теории управления (к.ф.-м.н. Р.И. Козлов)
    Лаборатории:
    Теории сложных управляемых систем (к.ф.-м.н. Р.И. Козлов)
    Теории логико-динамических и алгебро-дифференциальных моделей (к.ф.-м.н. А.В.Лакеев)
    Системного анализа и методов оптимального управления (д.ф.-м.н. В.А. Батурин)
    Методов глобальной оптимизации(д.ф.-м.н. А.С. Стрекаловский)
    Отделение математической теории динамических систем (к.ф.-м.н. Г.А.Рудых)
    Лаборатории:
    Динамики нелинейных систем с распределенными параметрами (к.ф.-м.н. Г.А.Рудых)
    Дифференциальных включений и оптимизации (д.ф.-м.н. А.А.Толстоногов)
    Устойчивости движения (д.ф.-м.н. В.Д. Иртегов)
    Отделение логических методов автоматизации решения задач (д.т.н. Г.А.Опарин)
    Лаборатории:
    Методов автоматизации исследований управляемых систем (д.т.н. Г.А. Опарин)
    Научно-методических и технологических основ информатизации (чл.-корр. РАН С.Н. Васильев)
    Прикладной математической логики (д.ф.-м.н. В.И. Мартьянов)
    Отделение информационных и телекоммуникационных систем (к.т.н. И.В.Бычков)
    Лаборатории:
    Методов и систем искусственного интеллекта (к.т.н. И.В. Бычков)
    Методов представления и обработки информации (к.т.н. А.Е. Хмельнов)
    Телекоммуникационных и вычислительных систем (к.ф.-м.н. С.В. Бурносов)

    Основные научные результаты

    Развита теория редукции сложности исследования непрерывно-дискретных (дифференциально-разностных) управляемых систем, в частности, возникающих в задачах цифровой стабилизации объектов управления. Предложенная теория использует аппарат сублинейных преобразований исходной гибридной модели, не требует ее предварительной дискретизации и обеспечивает на практике более высокое качество управления. Разработан метод иерархического логико-динамического построения законов управления динамическими системами со структурными изменениями, с демонстрацией на задачах оптимальности по быстродействию управлений пространственной ориентацией космических аппаратов (рис. 1).

    Рис. 1. Прецизионная стабилизация движения спутника.

    Fig. 1. Precise stabilization of spacecraft motion.

    Разработан новый подход к построению программного управления нелинейным динамическим объектом в актуальной задаче сканирования (аппаратурой наблюдения космического аппарата) программного маршрута, заданного в фиксированном промежутке времени в пространстве состояний. Подход основывается на решении двухточечной нелинейной краевой задачи управления и свободен от необходимости формирования дополнительных управляющих воздействий в сингулярных состояниях гиродинов, что экономит энергетические, вычислительные и временные ресурсы бортовой системы управления (рис. 2).

    Рис. 2. Технология управления прецизионным сканированием поверхности земли.

    Fig. 2. Control technology for Earth surface scannihg with high-degree precision.

    В 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 104, монографий — 7.


    Объединенный институт информатики (ОИИ)
    United Institute of Computational Technologies

    Создан 1 августа 1997 г.
    Генеральный директор — акад. Шокин Юрий Иванович
    Адрес: 630090, Новосибирск, просп. Акад. М.А. Лаврентьева, 6
    Тел. (3832) 34-11-50
    Факс (3832) 34-13-42
    Е-mail:
    ict@ict.nsc.ru

    Основные научные направления:
    — теоретические и методические основы создания систем информатики информационно-теле коммуникационных технологий в задачах принятия решений;
    — математическое моделирование и вычислительные технологии в области механики сплошной среды, физики и экологии.


    Институт вычислительных технологий (ИВТ)
    Institute of Computational Technologies

    Создан 25 мая 1990 г.
    Адрес: 630090, Новосибирск, просп. Акад. М.А. Лаврентьева, 6
    Тел. (383 2) 34-11-50
    Факс (383 2) 34-13-42
    Е-mail:
    ict@ict.nsc.ru
    Директор — акад. Шокин Юрий Иванович
    Заместители директора по науке: д.ф.-м.н. Ковеня Виктор Михайлович, д.ф.-м.н. Федотов Анатолий Михайлович.

    Общая численность института — 101 чел.; научных сотрудников — 55, академик — 1, докторов наук — 15, кандидатов наук — 32.

    Научные подразделения:
    Лаборатории:
    Прикладной математики (акад. Ю.И. Шокин)
    Вычислительной аэрогидродинамики (д.ф.-м.н. В.М. Ковеня)
    Вычислительной физики (д.ф.-м.н. М.П. Федорук)
    Информационных технологий (д.ф.-м.н. А.М. Федотов)
    Защиты информации в телекоммуникационных системах (к.т.н. В.С. Никульцев)
    Информационных ресурсов (к.ф.-м.н. С.К. Голушко)
    Центр информационно-технического обеспечения (В.С. Стогниенко)

    Основные научные результаты

    Создан и исследован универсальный алгоритм построения разностных сеток в двумерных, трехмерных областях и на поверхностях. Алгоритм базируется на численном решении эллиптических уравнений Бельтрами относительно Римановой метрики. Метрика определяется мониторными функциями, через которые осуществляется управление узлами и формой ячеек сеток (рис. 1).

    Рис. 1. Пример управления сгущением сетки.

    Fig. 1. Example of control of the grid refinement.

    С помощью техники многомерной дифференциальной геометрии установлены соотношения между мониторными функциями и основными геометрическими характеристиками разностных сеток и границ физических областей и поверхностей. Получены в явном виде формулы как мониторных, так и управляющих функций в популярных эллиптических моделях (уравнения Пуассона, Бельтрами и диффузии) для обеспечения сгущения узлов разностных сеток. На рис. 1 приведен пример управления сгущением сетки с помощью мониторной функции в области выпуклой части границы (справа). Слева представлена разностная сетка, полученная решением обращенных уравнений Лапласа.

    На модельной задаче исследовано влияние термического воздействия на динамику вихревого возмущения конечной амплитуды в сдвиговом потоке молекулярного газа. Эволюция подобных вихревых структур характерна как для нелинейной стадии ламинарно-турбулент ного перехода, так и для развитой турбулентности. Показано, что при возрастании объемной вязкости скорость затухания энергии возмущений в слабо сжимаемом потоке может возрастать до 10 % (рис. 2). При увеличении числа Маха эффект подавления возмущений усиливается. Результаты указывают на возможность управления сопротивлением в сжимаемых потоках путем изменения объемной вязкости газа лазерной накачкой колебательных уровней газовых молекул.

    Рис. 2. Подавление рейнольдсовых напряжений σ12 (а) и производства турбулентной энергии dE/dt (б) с ростом объемной вязкости α (термического возбуждения).

    Fig. 2. Supression of Reynolds stresses σ12(а) and effecting of turbulent energy dE/dt (б) with increase of viscosity α (thermal excitation).

    Создана информационная система "Конференция", представляющая собой базу данных, работу с которой обеспечивает технология "клиент—сервер". Система реализована под WWW сервером Apache c использованием СУБД MySQL и интерпретаторов PERL и PHP-3 сервера Apache (рис. 3).

    Рис. 3. Главная страница информационной системы "Конференция".

    Fig. 3. Main page of an information system "Conference".

    Возможны также регистрация по электронной почте, ведение списка рассылки сообщений, переписка с участниками, рецензирование докладов, автоматическое составление различных списков, подготовка программы мероприятия, поиск по конкретному мероприятию, по всей базе, группе мероприятий и по тематике, электронная публикация тезисов, аннотаций или полных текстов докладов в выбранном формате (HTML,PDF, PS и др.), подготовка рабочих материалов мероприятия для последующей записи на компакт-диск и для печати, поддержка информаци онной части конференции и общее администрирование cистемы. Система поддерживается в двух языковых версиях — русской и английской и предназначена для автоматизации рутинных операций при подготовке и проведении совещаний, конференций и симпозиумов, значительно снижает объем работы, необходимый для достижения адекватного результата по сравнению с использованием обычной "ручной" технологии, уменьшает почтовые расходы и расходы на оплату труда исполнителей, повышает надежность и своевременность доставки информации, обеспечивает качественно новый уровень представления материалов с использованием широкой гаммы цветовых, анимационных и других эффектов. Создает и расширяет архив деловых контактов организации, гарантирует необходимую конфиденциальность. Информационная система "Конференция" — оригинальная разработка, не имеющая аналогов в России.

    В 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 54, монографий — 2.


    Институт систем информатики им. А.П. Ершова (ИСИ)
    A. P. Ershov Institute of Informatics System

    Создан 30 марта 1990 г.
    Адрес: 630090, Новосибирск, просп. Акад. М.А. Лаврентьева, 6
    Тел. (3832)34-36-52
    Факс (3832) 32-34-94
    E-mail:
    iis@iis.nsk.su
    Директор — д.ф.-м.н. Марчук Александр Гурьевич
    Заместитель директора по науке — д.ф.-м.н. Яхно Татьяна Михайловна

    Общая численность института — 144 чел.; научных сотрудников — 73, член-корреспондент РАН — 1, докторов наук — 7, кандидатов наук — 33.

    Лаборатории:
    Теоретического программирования (к.ф.-м.н. В.А. Непомнящий)
    Автоматизации проектирования и архитектуры СБИС (д.ф.-м.н. А.Г. Марчук)
    Искусственного интеллекта (к.ф.-м.н. Ю.А. Загорулько)
    Системного программирования (к.т.н. В.И. Шелехов)
    Конструирования и оптимизации программ (д.ф.-м.н. В.Н. Касьянов)
    Смешанных вычислений (к.ф.-м.н. М.А. Бульонков)

    Основные результаты исследований
    Научно-исследовательские группы:
    Переносимых систем программирования (А.Д. Хапугин)
    Моделирования сложных систем (к.ф.-м.н. А.Л. Семенов)

    Основные научные результаты

    Предложено представительное подмножество языка С, названное С-light. Для языка С-light разработана полная структурная операционная семантика. В языке С-light выделено ядро, названное С-light-kernel, для которого разработана аксиоматическая семантика и доказана ее непротиворечивость относительно операционной семантики. Определены и обоснованы правила перевода из языка С-light в язык C-light-kernel. Разработан и реализован прототип экспериментальной системы верификации C-light программ, включающий транслятор из языка C-light в язык C-light-kernel, генератор условий корректности C-light-kernel программ, доказатель условий корректности.

    Созданы система HIGRES для поддержки визуальной обработки иерархических графовых моделей и универсальный редактор атрибутированных графов VEGRAS. Основным отличием системы HIGRES от ее зарубежных аналогов является возможность сохранять во внутреннем представлении и визуализировать не только сам граф, но и его семантику, представленную в виде системы атрибутов вершин, фрагментов и дуг графаи библиотекой алгоритмов обработки — так называемых внешних модулей. При этом пользователь может корректировать и доопределять семантику графа с помощью введения новых атрибутов и новых внешних модулей. Такой подход обеспечивает, с одной стороны, универсальность системы, с другой — возможность ее специализации.

    Язык Модула-2 (стандарт ISO 10514) широко используется для программирования встроенных систем, таких как бортовое программное обеспечение спутников и многое другое. По заказу НПО ПМ, основного российского производителя спутников, была полностью реализована кросс-система программирования (КСП М2-1750) для новой целевой платформы БЦВМ OBC-1750. Основной особенностью реализованной системы является «бесшовная» интеграция с системой программирования GNU C (GCC-1750 ver. 1.5.2 и ver. 1.4.1 фирмы XGC Software), достигнутая с помощью трансляции Модула-2 программ в язык Си. Существенным требованием заказчика было обеспечение возможности отладки на уровне исходных текстов Модула-2, несмотря на то, что объектный код отлаживаемой программы был получен цепочкой трансляции из Модулы-2 в Си, с последующем преобразованием в объектный код для целевой платформы.

    В 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 34, монографий — 3.


    Конструкторско-технологический институт вычислительной техники (КТИ ВТ)
    Design Technological Institute of Digital Techniques

    Создан 6 октября 1981 г.
    Адрес:630090, Новосибирск, ул. Институтская, 6
    Тел. (3832) 34-43-61, 34-43-43
    Факс (3832) 34-43-61
    E-mail:
    beht@kti.nsc.ru
    Директор — к.т.н. Собстель Геннадий Михайлович
    Заместители директора по науке: к.т.н. Зензин Александр Степанович, к.т.н. Золотухин Евгений Павлович

    Общая численность института — 164 чел.; научных сотрудников — 35, доктор наук — 1, кандидатов наук — 16.

    Лаборатории:
    Информационных систем (к.т.н. Б.Н. Пищик)
    Индустриальной информатики (к.т.н. Г.П. Чейдо)
    Систем автоматизации для научных исследований и промышленных применений (И.В. Меркулов)
    Биомедицинской информатики (д.б.н. А.С. Ратушняк)
    Автоматизированных систем (к.т.н. Э.Г. Михальцов)
    Вычислительных систем и сетей (В.Н. Окунишников)
    Измерительных систем и приборостроения (В.В. Гаркуша)
    Биоинформатики (Ф.А. Колпаков)
    Оптоэлектроники (к.х.н. В.Г. Гаранин)
    Сектор цифровых управляющих систем (В.Д. Нескородев)

    На основе цикла исследований разработан ряд цифровых регуляторов возбуждения для работы с синхронными электродвигателями большой мощности типа СТД и СТДП, использующихся на нефте- и газоперекачивающих станциях. Разработаны регуляторы для щеточной и бесщеточной систем возбуждения электродвигателей (рис. 4).

    Рис. 4. Общий вид цифровых регуляторов возбуждения для щеточной (справа) и бесщеточной (слева) систем возбуждения.

    Fig. 4. General view of digital control units of excitation for brush (on the right) and brushless (at the left) systems of excitation.

    Регулирование возбуждения осуществляется по отклонению и производной напряжения с корректором по косинусу угла j. Канал по отклонению напряжения отрабатывает быстрые процессы в энергосистеме и предназначен для обеспечения динамической устойчивости двигателя. Канал по косинусу угла j предназначен для обеспечения экономических показателей при расчете за поставляемую энергосистемой реактивную мощность. При синтезе закона регулирования использованы принципы создания систем с разделением каналов регулирования по быстродействию и оптимизации параметров настройки ПИД регуляторов по модульному критерию качества регулирования. Разделение каналов регулирования позволяет обойтись без подбора коэффициентов усиления по различным каналам при условии обеспечения желаемых динамических характеристик двигателя, а также учесть технические ограничения в системах возбуждения.

    Проведена разработка и изготовлены макетные образцы источников питания для индукционного источника света трансформаторного типа мощностью 500 и 150 Вт. Источники питания для индукционного источника света трансформаторного типа предназначены для преобразования электрической энергии сети переменного тока 220 В, 50 Гц в форму напряжения, позволяющую питать газонаполненную лампу способом индукции (рис. 5).

    Рис. 5. Схема источника питания.

    Fig. 5. The scheme of the power source

    Частота преобразования напряжения Fн = 250 кГц. Точность удержания частоты не регламентируется. В Институте теплофизики СО РАН проведены испытания источников совместно с индукционными источниками света трансформаторного типа. Испытания показали полное соответствие разработанных источников питания техническим требованиям для решения поставленной задачи на данном этапе по разработке источников света.

    В 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 4.


    Институт математики им. С.Л. Соболева (ИМ)
    Sobolev Institute of Mathematics

    Cоздан 18 мая 1957 г.
    Адрес: 630090, Новосибирск, просп. Акад. В.А. Коптюга, 4
    Тел. (383 2) 33-28-92
    Факс (383 2) 33-25-98
    E-mail:
    im@math.nsc.ru
    И.о. директора — акад. Ершов Юрий Леонидович,
    Заместители директора по науке: д.ф.-м.н. Береснев Владимир Леонидович,д.ф.-м.н. Фокин Михаил Валентинович, д.ф.-м.н. Топчий Валентин Алексеевич

    Общая численность института — 554 чел.; научных сотрудников — 356, академиков — 5, членов-корреспондентов РАН — 2, докторов наук — 110, кандидатов наук — 219.

    Основные научные направления:
    — алгебра, теория чисел и математическая логика;
    — геометрия и топология;
    — математический анализ, дифференциальные уравнения и математическая физика;
    — теория вероятностей и математическая статистика;
    — вычислительная математика;
    — математическое моделирование и методы прикладной математики.

    Лаборатории:
    Условно-корректных задач (акад. М.М. Лаврентьев)
    Волновых процессов (чл.-корр. РАН В.Г. Романов)
    Обратных задач математической физики (д.ф.-м.н. Ю.Е. Аниконов)
    Численных методов решения обратных задач (д.ф.-м.н. А.Л. Бухгейм)
    Теории функций (д.ф.-м.н. В.В. Асеев)
    Дифференциальных уравнений математической физики (д.ф.-м.н. Е.И. Роменский)
    Качественной теории дифференциальных уравнений (д.ф.-м.н. Т.И. Зеленяк)
    Вычислительных проблем задач математической физики (д.ф.-м.н. А.М. Блохин)
    Эволюционных уравнений (д.ф.-м.н. М.В. Фокин)
    Геометрии и теории функций вещественных переменных (акад. Ю.Г. Решетняк)
    Функционального анализа (д.ф.-м.н. С.С. Кутателадзе)
    Топологии и хроногеометрии (д.ф.-м.н. В.И. Кузьминов)
    Прикладного анализа (д.ф.-м.н. В.В. Вершинин)
    Неассоциативных колец (д.ф.-м.н. В.Н. Желябин)
    Алгебраических систем (д.ф.-м.н. Е.А. Палютин)
    Теории групп (д.ф.-м.н. В.Д. Мазуров)
    Математической логики (акад. Ю.Л. Ершов)
    Теории вычислимости и прикладной логики (чл.-корр. РАН С.С. Гончаров)
    Исследования операций (д.ф.-м.н. В.Т. Дементьев)
    Численных методов оптимальных процессов (к.т.н. В.М. Александров)
    Дискретного анализа (к.ф.-м.н. А.А. Евдокимов)
    Дискретных экстремальных задач (к.ф.-м.н. Н.И. Глебов)
    Математических моделей принятия решений (д.ф.-м.н. В.Л. Береснев)
    Методов оптимизации (д.ф.-м.н. В.И. Шмырёв)
    Математической экономики (д.ф.-м.н. В.А. Васильев)
    Анализа данных (д.т.н. Г.С. Лбов)
    Теории графов (д.ф.-м.н. О.В. Бородин)
    Теории сплайн-функций (к.ф.-м.н. В.Л. Мирошниченко)
    Численных методов исследования моделей (д.ф.-м.н. С.И. Фадеев)
    Теории вероятностей и математической статистики (акад. А.А. Боровков)
    Теоретической физики (д.ф.-м.н. Н.Н. Ачасов)
    Программных систем (В.В. Ващенко)
    Логических основ программирования (д.ф.-м.н. Д.Е. Пальчунов)
    Омский филиал Института (д.ф.-м.н. В.А. Топчий)

    Основные научные результаты

    Алгебра, теория чисел и математическая логика. Построена финитарная версия абстрактной теории полей классов. Это позволило предложить эффективный (алгоритмический) вариант глобальной теории полей классов для полей алгебраических чисел.

    Установлена связь алгоритмической сложности категоричных в мощности теорий и их моделей. Решена известная проблема о существовании счетно- и несчетно-категоричных теорий любой арифметической сложности и имеющих вычислимые модели. Доказаны модельная полнота теорий обогащений счетных моделей константами сильно минимальных с тривиальной геометрией теорий и предельная разрешимость всех счетных моделей таких теорий, имеющих вычислимые модели.

    Получено полное и естественное описание однородных булевых алгебр, обладающих вычислимым представлением.

    Доказана замкнутость операции элементарных пар для следующих классов полных теорий: примитивно нормальные, аддитивные, антиаддитивные и примитивно связные. Отсюда вытекает P-стабильность класса примитивно связных теорий, что обобщает известный результат Баура—Циглера о стабильности полных теорий модулей.

    Получена характеризация ручных автоморфизмов колец многочленов от трех переменных в терминах некоторых специальных преобразований, называемых сокращениями, дающая алгоритм для проверки, является ли данный автоморфизм ручным. В частности, отрицательно решена "проблема ручных автоморфизмов".

    Дана классификация простых йордановых псевдоалгебр конечного ранга.

    Доказана конечность группы, порожденной классом сопряженных элементов 3-го порядка конечного типа и действующей свободно на абелевой группе.

    Геометрия и топология. Доказано, что гомеоморфность в трехмерной сфере пространства направлений четырехмерного многообразия Александрова ограниченной сверху кривизны влечет гипотезу Пуанкаре.

    Построено геометрическое исчисление символов псевдодифференциальных операторов на многообразиях со связностью.

    Доказаны теоремы единственности решений задачи нахождения неизвестного гамильтониана, описывающего риманову метрику в области.

    Математический анализ, дифференци альные уравнения и математическая физика. На эквирегулярных пространствах Карно—Каратеодори доказана P-дифференцируемость липшицевых (относительно метрики Карно—Каратеодори) отображений.

    Разработаны элементы теории гиперболи ческих отображений, связанных с задачами томографии. Доказаны теоремы о возможности отображения выпуклой области общего вида на каноническую область и теоремы единственно сти для обратных задач томографии.

    Сформулирована и доказана теорема единственности решения трехмерной нелинейной обратной задачи для системы уравнений Ламе.

    Получены новые формулы обращения и создан пакет программ для решения задач векторной томографии на плоскости.

    Предложена новая модель двухфазной двухжидкостной среды, определяющие дифференциальные уравнения которой — гиперболическая система термодинамически согласованных законов баланса в консервативной форме, допускающая применение развитой математической теории и эффективных численных методов для анализа решений.

    Показано, что системе уравнений С.А.Чаплыгина отвечает бесконечное множество законов сохранения на физической плоскости и плоскости годографа.

    Теория вероятностей и математическая статистика. Найдено асимптотическое поведение вероятности пересечения удаленной границы траекторией асимптотически однородной в пространстве цепи Маркова. Для таких цепей установлен аналог закона повторного логарифма.

    Получены верхние оценки для вероятности больших уклонений автонормированных сумм в случае неодинаково распределенных слагаемых в терминах ляпуновского отношения. Ранее верхние оценки для вероятности больших уклонений автонормированных сумм выводились только для одинаково распределенных слагаемых.

    Вычислительная математика. При исследовании задач об обтекании бесконечного плоского клина сверхзвуковым потоком газа получен важный результат: при финитных начальных данных сильная ударная волна со временем затухает (угол при вершине клина достаточно мал).

    Разработан метод последовательных приближений для решения линейных задач оптимального управления, основанный на кусочно-линейной аппроксимации функций в фазовом пространстве и симплексных покрытиях выпуклых компактных тел.

    Физика элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий. Вычислен вклад состояний π0γ и ηγ в аномальный магнитный момент мюона через поляризацию вакуума с высокой точностью, aμ0γ+ηγ)=(53.1±1.5)·10-11.

    Математическое моделирование, методы вычислительной и прикладной математики и их применение. На основе анализа орбит пространства двоичных слов, определяемых группой перестановочных автоморфизмов кодов Хемминга, получены следующие результаты:найдена классификация совершенных кодов размерности 15, получаемых сдвигами компонент; значительно расширен класс конструкций нелинейных совершенных кодов; доказано, что порядок группы автоморфизмов кода Хемминга по крайней мере в 2 раза больше, чем у произволь ного нелинейного кода.

    Разработан приближенный алгоритм с гарантированной точностью 24/13 для решения задач построения расписания работ с отношениями предшествования в иерархической коммуникационной системе.

    Построены комбинаторные алгоритмы с рекордной оценкой точности 4,56 для метрической многоуровневой задачи размещения и с рекордной оценкой точности 9,00 для более общей задачи с ограниченными объемами производства.

    Доказано, что любая правильная раскраска двух вершин в плоском графе без трех циклов может быть продолжена до правильной раскраски в три цвета всех вершин графа.

    В моделях с векторными решетками продуктов получены обобщения известных теорем существования экономического равновесия, основанные на новых понятиях правильности предпочтений и производственных множеств.

    Предложен подход к анализу устойчивости алгоритмов решения задач целочисленного программирования, основанных на использовании релаксационных множеств задач. Доказана устойчивость алгоритмов перебора L-классов и некоторых двойственных дробных алгоритмов отсечения.

    В 2002 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах — 306, монографий — 19.


    Показатели эффективности деятельности институтов в 2002 году
    (математика и информатика)

    Возрастной состав научных сотрудников институтов
    (математика и информатика)


      В оглавление Далее


    Ваши комментарии
    Обратная связь
    [SBRAS]
    [СО РАН]
    [ИВТ СО РАН]

    © 1996-2014, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
    © 1996-2014, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
        Дата последней модификации: Tuesday, 13-Apr-2004 16:01:38 NOVST