RU
/
ENG
Войти
/
Регистрация
вход для пользователей

Большая наука в «тихой» Пензе

26 Июня 2018
Занимательный материал за авторством Екатерины Куприяновой вышел в газете «Улица Московская». Им мы хотели бы поделиться и с нашими читателями.

Юрий Смирнов, профессор, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой «Математика и суперкомпьютерное моделирование» ПГУ с момента ее основания в 2002 г., известен за рубежом, наверное, больше, чем в родной Пензе. Предлагаем читателям интервью с ученым, который своим опытом доказывает: науку можно делать и в небольшом городе.

Юрий Смирнов родился 9 марта 1962 г. в Пензе. В 1984 г. окончил с отличием Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова по специальности  «Прикладная математика». После учебы в аспирантуре  МГУ защитил в 1987 г. кандидатскую диссертацию, в 1995 г. – докторскую. 

Юрий Смирнов — победитель конкурса грантов Президента РФ для молодых ученых – докторов наук, Российского фонда фундаментальных исследований, Российского научного фонда, Минобрнауки РФ, фирмы «Volkswagen-Stiftung», (Германия), Шведской Королевской Академии, Французской Электродинамической Академии и другими.

Юрий Смирнов автор более 300 научных публикаций. Это учебные пособия, научные статьи, монографии, многие из которых изданы не только в России, но и за рубежом. 
В Пензенском государственном университете работает с 1988 г. Возглавляемая Юрием Смирновым кафедра за время своего существования выиграла около 20 конкурсов грантов, в том числе международных. 

Кафедра лидирует в регионе по исследовательской работе в области суперкомпьютерного моделирования и суперкомпьютерных вычислений, сотрудничает с университетами США, Японии, Германии, Швеции, а также с факультетом вычислительной математики и кибернетики МГУ им. М. В. Ломоносова и Институтом вычислительной математики Российской Академии наук в Москве. Под научным руководством Юрия Смирнова защитили кандидатские диссертации 14 его учеников. Большинство из них работает на кафедре со своим учителем.

nauka.jpg

Юрий Смирнов (третий слева) с коллегами из Германии, Швеции, Украины в математическом институте в г. Обервольвах (Германия)

— Юрий Геннадьевич, Вы учились и защищались в МГУ, но вернулись в Пензу. Почему? 

— Это были тяжелые годы, конец 80-х – начало 90-х. После защиты кандидатской диссертации в МГУ я планировал уже распределяться в Зеленоград, где строилось Крюково-2.  Но строительство «зависло». Мне сказали подождать год-два. Я приехал «подождать» и так в Пензе и остался. Но я не жалею. Если бы я остался в Москве, думаю, в науку бы не пошел. Выжить в те времена было непросто. У нас курс был 350 человек, в науке осталось человек 5-7.

—  Какова сфера Ваших научных интересов?

— Практически всегда я занимался электродинамикой: математические модели в электродинамике, математические методы решения задач электродинамики. Это направление исследований я начал еще в МГУ, потом оно становилось все шире.

— В 33 года Вы получили грант Президента как молодой доктор наук. Насколько серьезна была сумма, и что позволила Вам сделать?

— Сумма была хорошая, по крайней мере, в то время: порядка 1000 долл. в месяц в течение 3 лет. Это позволило мне, прежде всего, работать дальше. Потом я много ездил на конференции: и в Германию, и в Японию, и в Швецию. Финансировались поездки как раз из гранта. Фактически это давало возможность продолжить научную работу.

— Вы занимаетесь фундаментальными исследованиями?

— В основном да, хотя последнее время прикладные исследования нас тоже интересуют. На мой взгляд, современная математика может очень много дать для практики, потому что очень много важной информации можно вычислить. 

Если раньше все устройства были в основном аналоговые (хороший пример – рентгеновский снимок), то сейчас многое можно вычислить именно математическим способом. Раньше не хватало мощностей компьютеров, подходов математического моделирования – сейчас это есть. Как раз последний наш проект посвящен больше прикладным исследованиям.

— Какие это исследования?

— У нас сейчас три основных направления. Первое – диагностика некоторых онкологических заболеваний с помощью СВЧ-томографии. Это довольно новое направление в мире, пока нигде не внедренное. Сейчас работы ведутся скорее теоретические. 

В онкологии есть очень серьезная проблема — рак молочной железы. Это примерно 23% всех онкологических заболеваний. Очень важно определить это заболевание на ранней стадии, а для этого надо уметь находить в теле небольшие неоднородности. 

Эти неоднородности — опухоли — могут быть найдены методом СВЧ-томографии, когда человек облучается гораздо более безопасной электромагнитной волной, чем рентгеновское излучение. Можно массово обследовать людей, и по нескольку раз в год.  Если удастся распознать эти неоднородности (как мы говорим), или опухоли (как говорят медики), то это будет определенный прорыв в плане диагностики этого заболевания. 

Здесь, как ни странно, нужна математика. Математика, обработав большое количество измерений, позволяет определить местонахождение этих опухолей и вообще их наличие. Сейчас мы занимаемся решением этой задачи, сотрудничая с одним из пензенских НИИ.  Второе направление тоже интересное. Это так называемый синтез многослойных покрытий. Сейчас и в военной области, и в гражданской часто говорят о новых материалах. И один из подходов к их созданию — это сначала смоделировать материал с заданными свойствами. 

Можно указать, какой должна быть толщина покрытий, какие должны быть свойства этих покрытий, электромагнитные и электродинамические характеристики и т. д.  Сначала все это рассчитать, а потом уже пытаться создать сам материал. И здесь тоже помогает математика, которая сначала рассчитывает все эти параметры. 

И третье направление, которым мы занимаемся, это нелинейные волноведущие структуры, что-то похожее на лазеры. Можно передавать сигнал не только по линейным сетям, но и по нелинейным системам тоже. Это тоже новое направление, пока еще в мире не особенно развито.

— Что такое нелинейные сети?

— Самый простой пример — оптоволокно, которым мы все активно пользуемся. Оно многослойное, и в основе лежит линейная модель многослойной структуры. Нелинейное – значит сигнал зависит от интенсивности поля.

— Как долго Вы занимаетесь этими исследованиями? Какие-то результаты уже есть?

— По первой теме работаем второй год. В настоящее время дошли до некоторого макета. Пока до окончания работы далеко, но первые результаты есть. Мы видим, что, в принципе, возможно определить неоднородности в результате СВЧ-томографии.

— Это не является коммерческой тайной? 

— Это все пока на уровне научных разработок. Такие работы ведутся у нас, в Америке, во Франции, в Швеции. Мы контактируем с коллегами в этих странах.

— По второму направлению что-то получено уже?

— Математические результаты обнадеживающие. Можно уменьшить отражающую способность какого-либо материала за счет тонких покрытий. Например, если покрытие для самолета, надо, чтобы оно еще не увеличивало серьезно вес. Оно должно быть тонким, эффективным — уменьшать отражающую способность. И работать на разных частотах, чтобы во всех диапазонах поле гасилось. 
Все эти исследования нашим министерством считаются поисковыми. То есть это первые, начальные исследования, которые потом можно будет развивать уже в практической плоскости, коммерческой.

— Кафедра «Математика и суперкомпьютерное моделирование» существует 16 лет. Идея создать ее пришла лично Вам? У Вас была команда людей?

— Команды не было, идея была. Специальность «Математика», которая впоследствии была открыта на кафедре, соответствует мехмату МГУ. Я учился в МГУ, мне это близко. Волчихин, в то время ректор университета, поддержал идею открыть специальность. Сейчас она называется немного по-другому — «Фундаментальные математика и механика», – но суть та же.

Начинали работать на кафедре три преподавателя и еще два аспиранта. Сейчас у нас почти 15 сотрудников. У нас есть большой научно-исследовательский центр, где есть суперкомпьютер, который университет приобрел на средства гранта.

— Как Вам удается совмещать преподавание и научную работу?

—  Не удается, а это обязательно надо делать, потому что нам нужны молодые кадры. Все курсовые, дипломные работы так или иначе связаны с нашими научными исследованиями. Это единый процесс образования и науки.

— Ваша кафедра имеет тесные связи с зарубежными университетами. Вы и Ваши ученики общаетесь с иностранными коллегами без переводчика?

— Конечно. Для современного ученого знание английского языка необходимо, иначе он ни на каких серьезных конференциях выступать не сможет. 

Я могу нескромную вещь сказать, что кафедра работает на очень хорошем международном уровне. Мои ученики объездили полмира, и они работают ничем не хуже, чем коллеги из развитых стран, из Америки, из Японии. Нас приглашают довольно часто выступить на конференциях, приглашают на совместную научную работу в разные страны.

—Оказывается, можно жить в провинциальной Пензе и быть в центре мировой научной жизни?

– На Западе давно поняли, что можно делать науку и в небольшом городе. В Вашингтоне, Нью-Йорке, Берлине, Париже есть, конечно, крупные университеты. Но есть много сильных университетов и в небольших городах.

Теги: Большая наука в «тихой» Пензе

4
Комментарии (0)
Добавить комментарий