50 лет ИПМ имени М.В.Келдыша Российской академии наук

2003 год для нас юбилейный - полвека назад, в 1953 году, был основан наш Институт, Институт прикладной математики.

В те далекие послевоенные годы перед страной со всей остротой встала необходимость дать адекватный ответ, как принято сейчас говорить, на американский вызов. США обладали атомной бомбой, и политическая ситуация угрожала не только существованию СССР, но и, возможно, всей человеческой цивилизации. Нужно было в кратчайшие сроки дать достойный ответ - создать "ракетно-ядерный щит" страны. Развернулась невиданная по масштабам работа. В нее было вовлечено огромное число коллективов ученых, конструкторов, инженеров, техников. Создавались новые отрасли науки и промышленности. Разоренная войной страна отдавала все, чтобы решить эту гигантскую жизненно важную проблему.

Руководители ядерной и ракетной программы довольно быстро осознали, что сложность, новизна и специфика возникших научно-конструкторских задач не позволяют решить их с помощью существовавших тогда методов, основанных на интуиции, оценках и прикидках, постепенной доводке конструкций до кондиции. Нужна была новая научная методология, опирающаяся на прямой математический расчет, которая обеспечивала бы детальное понимание физики явления, надежное прогнозирование поведения создаваемой конструкции, возможность ее оптимизации.

Все это стало объективными предпосылками для создания Института прикладной математики, решение о чем было принято Постановлением ЦК и Совета Министров СССР и Распоряжением Президиума АН СССР в апреле 1953 года. Организатором и директором Института стал Мстислав Всеволодович Келдыш. Несмотря на молодость (тогда ему было всего сорок два года), это был авторитетнейший ученый, действительный член Академии наук, работавший в ЦАГИ, Математическом институте им.В.А.Стеклова АН СССР, Московском университете. Его перу принадлежал большой цикл блестящих работ по различным разделам математики и механики. Его имя было связано с успешным решением на основе глубоких теоретических разработок сложнейших технических проблем авиации 30-х - 40-х годов - "флаттера" и "шимми". Поэтому не случайно, когда физики обратились к директору Математического Института академику Ивану Матвеевичу Виноградову с просьбой порекомендовать им математика для работы над атомным проектом, он сразу назвал Мстислава Всеволодовича, сказав, что "Келдыш в любом приложении математики способен разобраться лучше всякого".

Заместителем директора по науке стал член-корреспондент АН СССР Андрей Николаевич Тихонов (позже академик АН СССР). Заместителем директора по административно-хозяйственной части и строительству был назначен Николай Михайлович Светлов. Первым ученым секретарем Отделения был кандидат физико-математических наук Николай Николаевич Яненко (позже академик АН СССР).

При организации Института были образованы отделы:

- газодинамики (заведующий кандидат физико-математических наук Константин Адольфович Семендяев);

- теплопереноса (заведующий доктор физико-математических наук Израиль Моисеевич Гельфанд, позже академик АН СССР);

- математической физики (заведующий кандидат физико-математических наук Александр Андреевич Самарский, позже академик АН СССР);

- механики (заведующий кандидат физико-математических наук Дмитрий Евгеньевич Охоцимский, позже академик АН СССР);

- аэродинамики (заведующий доктор технических наук Анатолий Алексеевич Дородницын, позже академик АН СССР);

- программирования (заведующий доктор физико-математических наук Алексей Андреевич Ляпунов, позже член-корреспондент АН СССР);

- счетно-аналитических машин (заведующий Панфилов Лев Николаевич).

Мямлин Анатолий Николаевич был назначен главным инженером установки (ЭВМ "Стрела").

Название Института тогда звучало так: Отделение прикладной математики Математического института им.В.А.Стеклова Академии наук СССР. Направление его деятельности было определено как решение с помощью математических методов задач, связанных с совершенствованием ядерного и термоядерного оружия и средств его доставки.

Это было время, когда появились первые электронные вычислительные машины, пришедшие на смену арифмометрам и электромеханическим счетным машинкам типа трофейного "Мерседеса".

Костяк Института составили молодые выпускники различных вузов, быстро осваивавшие новое, неизведанное вычислительное дело. Работали в условиях строгой дисциплины, режима повышенной секретности. Работали буквально днем и ночью. Работали с огромным энтузиазмом, объединенные общей целью, пониманием ее важности и грандиозности. Работали, не думая о чинах и званиях. Награды и степени пришли потом как естественная и заслуженная оценка самоотверженного труда. В 1955 г. в Институте из 153 научных работников было 7 человек руководящего состава, 10 старших и 74 младших научных сотрудника, в том числе 7 докторов и 14 кандидатов наук.

Институту повезло в том, что его директором на протяжении 25 лет был М.В.Келдыш. Он, как никто другой, прекрасно знал возможности науки, четко формулировал стратегические цели исследований, умело организовывал работу коллективов ученых по их достижению. Он одним из первых понял роль только что появившихся вычислительных машин для развития науки, для создания и совершенствования новой техники. Благодаря его усилиям, в Институте, начиная со "Стрелы", устанавливались первые или одни из первых экземпляры всех отечественных ЭВМ. По его инициативе в Институте развернулись работы по созданию программного обеспечения ЭВМ, конструированию многомашинных комплексов, разработке сетей, удаленного доступа - всего того, из чего выросли современные информационные технологии.

Трудно переоценить роль Мстислава Всеволодовича в формировании и осуществлении программ космических исследований, над которыми он работал вместе со своей "командой" из ИПМ. Не зря журналисты окрестили его "Главным теоретиком космонавтики".

С его именем связаны запуск первого искусственного спутника Земли в 1957 г.; пилотируемые полеты в космос, начиная с первого легендарного полета Ю.А.Гагарина в 1961 г; полеты к Луне наших "лунников"; первый облет и фотографирование обратной стороны Луны в 1959 г.; первая мягкая посадка на Луну в 1966 г.; взятие лунного грунта и его доставка ракетой, стартовавшей с Луны, на Землю в 1970 г.; полеты к планетам солнечной системы (Марс, Венера); программа "Союз-Аполлон" и многое другое.

При всей острой прикладной направленности исследований, которыми руководил М.В.Келдыш, он постоянно подчеркивал и выделял в них фундаментальную составляющую, имеющую непреходящую научную ценность. Последовательное проведение этой линии, соответствующий подбор сотрудников позволили создать и поддерживать в нашем коллективе атмосферу высокой математической культуры, вкус к теоретическим разработкам в области построения математических моделей, вычислительных методов, программирования и т. д.

Оставаясь на посту директора ИПМ, М.В.Келдыш с 1961 г. в течение 15 лет выполнял тяжелейшие обязанности Президента Академии наук СССР.

Для всей страны М.В.Келдыш был великим ее гражданином, выдающимся ученым и организатором науки, одним из трех "К" (И.В.Курчатов, М.В.Келдыш, С.П.Королев) - руководителей Программы "Ракетно-ядерный щит СССР", Президентом Академии наук, Кавалером трех золотых звезд "Герой социалистического труда".

А для нас, сотрудников Института, это был еще наш директор, основатель нашего Института, наш требовательный, внимательный, корректный руководитель и просто обаятельный человек. См. музей М.В.Келдыша...

Заместителем директора, а после кончины М.В.Келдыша в 1978 году директором Института был академик Андрей Николаевич Тихонов. Его яркий талант математика проявился весьма рано. Первые работы в области топологии, выполненные им ещё в университетские годы, принесли Андрею Николаевичу мировую известность. Со временем он перешел к прикладным задачам, в частности задачам геофизики и электродинамики, продемонстрировав умелое использование достижений в самых абстрактных областях математики для решения проблем, выдвинутых практикой. На этом пути Андрей Николаевич разработал оригинальный подход к решению "некорректно поставленных задач", которые до той поры обходила классическая математика. Метод регуляризации Тихонова - выдающийся вклад в развитие математики, заслуженно отмеченный Ленинской премией.

На посту директора Института Андрей Николаевич уверенно продолжил дело, начатое М.В.Келдышем. Сохраняя сложившиеся традиции, ИПМ развивался и креп. Появились новые направления исследований, многие из которых были инициированы самим Андреем Николаевичем.

Упомяну вычислительную диагностику и томографию, работы по проекту КАПРИ, в рамках которого совместно с Институтом атомной энергии им. И.В.Курчатова была создана программная инфраструктура автоматизированного экспериментального машиностроительного производства Института атомной энергии им. И.В.Курчатова.

Особо следует отметить участие Института в эти годы в создании многоразовой космической системы "Энергия-Буран". Эти работы включали не только традиционные для нас направления, такие как баллистическое обеспечение, управление полетом, математическое моделирование отдельных узлов. Создатели космической системы обратились с просьбой помочь им в разработке программного обеспечения. По их мнению, для выполнения этой работы традиционными методами требовалось большое число программистов. После анализа задачи Институтом было сформулировано предложение принципиального характера: разработать оригинальные программные средства, в том числе проблемно-ориентированный язык ДИПОЛЬ, основанный на терминах и понятиях, используемых разработчиками корабля. Язык был создан, и с помощью его и других средств работу удалось выполнить в сжатые сроки небольшим коллективом высококвалифицированных программистов. Пожалуй, впервые в отечественной практике при создании огромной сложной инженерной системы возникла и была успешно решена задача разработки сравнимого по масштабам программного обеспечения. Возглавлял и координировал эти работы в Институте непосредственно А.Н.Тихонов.

Вообще, следует сказать, что работы по "Бурану" вызвали в коллективе ИПМ прилив энтузиазма. Сотрудники вновь почувствовали себя участниками общего дела государственного масштаба, как когда-то в первые годы существования Института.

А.Н.Тихонов стал одним из идеологов широкого внедрения прикладной математики в самые различные сферы деятельности.

Он был организатором и первым деканом факультета вычислительной математики и кибернетики Московского государственного университета. Он привлек к преподаванию многих ведущих сотрудников Института. Впоследствии подобные факультеты стали возникать по всей стране. Они стали основой для подготовки грамотных специалистов новой компьютерной эпохи.

А.Н.Тихонов активно участвовал в решении проблем школьного математического образования, возглавлял авторский коллектив, создавший ряд учебников по алгебре и геометрии, которые используются по сей день.

Научные и организаторские заслуги А.Н.Тихонова были отмечены присвоением ему дважды звания Героя Социалистического труда.

С 1989 по 1999 гг. Институт возглавлял член-корреспондент РАН Сергей Павлович Курдюмов. В соответствии с веяниями нового времени, С.П.Курдюмов был избран на должность директора коллективом сотрудников ИПМ. Это было не только признанием его научных достижений, но и роли лидера, которую он постоянно играл в жизни коллектива Института. Придя в Институт в 1953 г. после окончания МГУ, Сергей Павлович включился в производственные расчеты, в работы по оборонной тематике. В дальнейшем, продолжая участвовать в постановке и решении различных прикладных задач, С.П.Курдюмов перешел к математическому и философскому осмыслению результатов численных расчетов. Так, участие в исследованиях по нелинейной магнито-гидродинамике, которые привели к открытию Т-слоя, а также в программе лазерного термоядерного синтеза, позволило ему сформулировать и решить ряд принципиальных задач теории режимов с обострением, синергетики, самоорганизации.

На посту директора С.П.Курдюмову пришлось работать в непростые годы, когда Институт, как и вся отечественная наука, вынужден был искать свое место в новых исторических условиях. Нужно было искать новые задачи, новые организационные и экономические формы научной и хозяйственной деятельности. В это время были начаты совместные исследования по контрактам с рядом крупных зарубежных фирм. Институт включился в выполнение больших проектов Министерства промышленности, науки и технологий; были получены десятки грантов РФФИ, МНТЦ и других фондов. По оснащенности вычислительной техникой Институт вышел на мировой суперкомпьютерный уровень. Удалось главное - сберечь высокий научный потенциал Института, его традиции, нацеленность на решение крупных проблем.

Сейчас Сергей Павлович продолжает активную научную деятельность, возглавляет научную школу. Его результаты и книги хорошо известны и высоко оценены специалистами.

Перечислить, хотя бы кратко, достижения Института, которыми он по праву гордится, в рамках этого доклада, подготовленного к сегодняшнему торжественному собранию, не представляется возможным. Кое-что было сказано выше. Информация на эту тему содержится также в юбилейном издании, которое мы подготовили к сегодняшнему дню. Об этом же пойдет речь в научных докладах, которые будут сделаны завтра (10 октября 2003 г.) у нас в Институте, куда мы Вас приглашаем.

Институт постоянно развивается. Вначале была тематика, связанная с ядерной физикой и ракетно-космической техникой. Затем, когда эти оборонные задачи в основном были решены, а в коллективе накоплен уникальный опыт вычислительной работы, круг интересов ИПМ начал активно расширяться. Институт чутко реагировал на запросы практики, на задачи, выдвигаемые ходом научно-технического прогресса.

В настоящее время в Институте сложились и успешно развиваются следующие научные направления (подробнее...):

- математическое моделирование сложных явлений и конструкций в области механики и процессов управления, тепломассопереноса и аэродинамики летательных аппаратов,

- электродинамика и квантовая механика, управляемый термоядерный синтез и физика плазмы, физика ядерных реакторов и защита от проникающих излучений,

- астрофизика и физика планет, технология производства полупроводниковых материалов,

- синергетика и управление риском, вычислительная диагностика и медицина, экология, нанотехнологии и др.;

- динамика движения искусственных и естественных небесных тел, баллистико-навигационное обеспечение полетов космических аппаратов, построение высокоточной теории движения небесных тел, проблемы космогонии, астероидной опасности и т.д.;

- архитектура современных супер-ЭВМ, в том числе систем массового параллелизма, их системное и прикладное программное обеспечение, компьютерная графика, сети ЭВМ, информационно-вычислительные экспертные системы и др.;

- робототехника и мехатроника.

Для обеспечения этих прикладных работ широким фронтом ведутся фундаментальные исследования по различным разделам математики, механики, теории вычислительных методов и алгоритмов, программированию и др.

Ведущиеся в Институте большие расчетные работы невозможны без современной вычислительной техники. Следует сказать, что устанавливая и осваивая серийные ЭВМ, Институт всегда уделял внимание собственным разработкам в этой области. Так в 1963 г. под руководством А.Н.Мямлина была создана и проработала около 10 лет машина "Восток", названная так по предложению М.В.Келдыша. Это была последняя ламповая машина в ИПМ, последняя машина первого поколения ЭВМ.

В наше время передний край вычислительной техники - это многопроцессорные системы. Разработкой архитектуры таких машин в Институте занимаются с 80-х годов. В 2001 г. в Межведомственном суперкомпьютерном центре РАН введена в действие многопроцессорная вычислительная система МВС-1000М с производительностью свыше триллиона операций в секунду. Активное участие в ее разработке принимал Институт. Версии этой системы установлены в ИПМ, региональных вычислительных центрах, ведущих научно-производственных организациях. Реализован режим удаленного доступа.

Вместе с развитием исследований росли и люди. Сейчас в Институте по штатному расписанию 658 человек, в том числе 458 научных сотрудников, не учитывая совместителей. В Институте работают 2 академика (Д.Е.Охоцимский, Т.М.Энеев; О.Б.Лупанов и В.П.Мясников - совместители), 6 членов-корреспондентов РАН, 65 докторов и 160 кандидатов наук.

Гордость Института (подробнее...)

5 Героев Социалистического труда;

19 Лауреатов Ленинской премии;

34 Лауреата Государственной премии;

6 Лауреатов Премии Совета Министров СССР;

1 Лауреат Премии Правительства Российской Федерации;

1 Лауреат Премии Президента РФ в области образования;

2 Лауреата Премии Правительства РФ в области образования;

10 Лауреатов Премии Ленинского комсомола;

6 сотрудников удостоены высоких научных наград;

12 малых планет Солнечной системы названы в честь сотрудников Института.

В 1966 г. ОПМ был переименован в ИПМ - Институт прикладной математики Академии Наук СССР. В 1967 г. за большие заслуги перед отечественной наукой и государством Институт был награжден орденом Ленина, в 1978 г. ему было присвоено имя М.В.Келдыша.

В Институте работали и работают крупные ученые, авторы выдающихся научных результатов, создавшие научные школы в различных областях математики, механики, физики, информатики, получившие широкое признание у нас в стране и за рубежом.

Хотелось бы сегодня назвать и вспомнить наших ученых и специалистов, которые создавали авторитет и умножали славу ИПМ, но не дожили до сегодняшнего дня.

Мстислав Всеволодович Келдыш, Андрей Николаевич Тихонов, Яков Борисович Зельдович, Николай Николаевич Яненко, Константин Адольфович Семендяев, Сергей Всеволодович Яблонский, Евграф Сергеевич Кузнецов, Константин Иванович Бабенко, Алексей Андреевич Ляпунов, Николай Николаевич Ченцов, Олег Вячеславович Локуциевский, Василий Яковлевич Арсенин, Василий Борисович Уваров, Анатолий Николаевич Мямлин, Сергей Сергеевич Камынин, Игорь Борисович Задыхайло, Лев Маркович Дегтярев, Юрий Сергеевич Сигов и другие. Их нет с нами, но дело, которое они начинали, продолжают их ученики.

Вообще у нас всегда было уважительное отношение к ветеранам, людям, связавшим свою творческую деятельность, да и свою жизнь с Институтом. В год юбилея мы учредили Памятную медаль "Ветеран ИПМ", которая вручается сотрудникам, проработавшим в ИПМ не менее 50 лет. Такие медали вручены 25 сотрудникам, пришедшим в Институт в год его основания. Подробнее...

Мы понимаем, что сила научного коллектива - в органическом сочетании, в сплаве опыта старшего поколения ученых с энергией и активностью молодежи. См. образование и ИПМ...

Поэтому в Институте уделяется много внимания подготовке молодых научных кадров. При Институте работает кафедра "Прикладной математики" Московского физико-технического Института. ИПМ является базовой организацией для таких ведущих вузов Москвы, как МГУ, МИФИ, МГТУ им.Н.Э.Баумана. Наши ученые преподают в этих учебных заведениях, а их студенты проходят в стенах ИПМ практику, пишут дипломные работы. Лучших из них мы принимаем на работу.

Активно работает аспирантура, за последние годы она расширилась вдвое. Для аспирантов учреждена стипендия имени М.В.Келдыша. Проводятся конкурсы молодых ученых. Подведены итоги очередного конкурса. Победителям, кроме денежной премии, вручена памятная медаль М.В.Келдыша, и они выступили с научными докладами.

Работа с молодежью, привлечение ее в науку, по существу должна начинаться в довузовский период. Поэтому при ИПМ и ИММ РАН уже в течение 15 лет работает Межрегиональная компьютерная школа. Основы работы сотрудников Института со школьниками были заложены по инициативе А.Н.Тихонова еще в 1961 году.

Преподаватели школы - в основном наши научные сотрудники - работают с детьми разных возрастов от первого до десятого класса, обучая их передовым информационным технологиям. Ежегодно школа проводит в Подмосковье Летние университеты. Слушатели отбираются по конкурсу из разных регионов России, для чтения лекций приглашаются видные ученые. В этом году такие Летние университеты прошли в г. Дубне. Многие выпускники школы, поступая в вузы, а затем на работу, не порывают с ней связи, становятся преподавателями, осуществляют преемственность поколений. Среди молодых сотрудников ИПМ есть те, кто когда-то учился в Межрегиональной компьютерной школе.

Сотрудники ИПМ ведут активную научную работу.

В 1993-2003 годах ученые Института получили 511 грантов РФФИ и при поддержке фонда издали более 45 книг.

В 2003 году Институт

- участвует в 8 программах фундаментальных исследований Российской академии наук;

- выполняет 9 проектов, в том числе 4 государственных контракта, по Федеральным целевым программам Министерства промышленности, науки и технологий;

- поддержаны грантами РФФИ и РГНФ 90 проектов;

- 12 молодых ученых получили гранты РФФИ.

В Институте сложились научные школы, получившие признание у нас в стране и за рубежом. В 2003 году грантами Президента Российской Федерации поддержаны 6 научных школ:

профессор Д.А.Корягин и профессор М.Р.Шура-Бура - "Автоматизация программирования";

член-корреспондент РАН С.П.Курдюмов - "Теория самоорганизации и нелинейная динамика";

член-корреспондент РАН М.Я.Маров - "Исследования по проблемам теоретической и прикладной аэрономии";

академик Д.Е.Охоцимский и профессор Ю.Г.Мартыненко - "Роботы с элементами искусственного интеллекта";

член-корреспондент РАН Ю.П.Попов и профессор В.М.Чечеткин - "Математическое моделирование в релятивистской астрофизике";

академик Т.М.Энеев и профессор Э.Л.Аким - "Механика и управление движением космических аппаратов. Функционирование и эволюция сложных природных и технических систем".

Развиваются деловые контакты с зарубежными организациями и фирмами.

Но все-таки есть в коллективе ностальгия по большим стратегическим задачам, по государственному заказу. Ведь проблемы такого масштаба есть и стоят они не только перед нашей страной.

Это - экологическая безопасность, энергетический кризис, терроризм, экономические и социальные преобразования. Их решение должно опираться на системный подход, на надежный и точный прогноз, на глубокую экспертизу принимаемых решений. Нужно объединение многих и многих ученых и специалистов. И, безусловно, основным средством для выработки рекомендаций должно стать математическое моделирование и современные информационные технологии.

Мы верим, что научный потенциал Института прикладной математики им.М.В.Келдыша РАН будет востребован. Мы верим, что главные наши достижения впереди!