О научной школе, которая в 2022 году признана ведущей научной школой ИжГТУ, рассказал корреспонденту пресс-службы ИжГТУ один из ее руководителей, заведующий кафедрой «Прикладная математика и информационные технологии», д.т.н., профессор Иван Григорьевич Русяк.
И. Г. Русяк — академик РАРАН, лауреат Госпремии УР в области науки и техники один из руководителей научной школы, автор и соавтор более 500 научных работ, 8 монографий, 19 изобретений и патентов, им подготовлено более 20 кандидатов и докторов наук.
— Иван Григорьевич, несколько слов о том, как зарождалась научная школа «Математическое моделирование технических и социально-экономических систем»?
— Начнем с того, что основатель научной школы академик РАН и РАРАН А.М. Липанов, руководители научной школы: д.ф.-м.н., профессор В.А. Тененев и я закончили один и тот же физико-технический факультет Томского государственного университета по специальности «баллистика», где гармонично сочеталось фундаментальное и прикладное образование. Каждый из нас прошел подготовку в классических советских научных школах. В 1979 году Алексей Матвеевич, будучи ректором, пригласил меня на работу в ИМИ, а в 1994 году уже я предложил Валентину Алексеевичу переехать в Ижевск. На тот момент он уже защитил докторскую диссертацию и работал в НПО «Алтай» в г. Бийске. Так сформировались предпосылки для развития научной школы. Если еще к этому добавить, что в 1993 году нам удалось открыть на кафедре специальность «Прикладная математика», где преподавание осуществлялось по стандартам ФТФ ТГУ, то успех был обеспечен. Что такое стандарт ФТФ ТГУ? Это три академика РАН и более 800 докторов наук за 75 лет! Какой еще факультет с набором 100 студентов в год может похвастаться такими достижениями?
Нам удалась собрать работоспособный коллектив преподавателей-профессоров: Ю.Ф. Кисаров, И.Г. Русяк, В.А. Тененев, Я.Б. Бендерский, М.Ю. Альес, доцентов — А.Ш. Камалетдинов, Т.И. Серазетдинова и др. Первый выпуск студентов был в 1998 году, а уже в 2000-м состоялись защиты кандидатских диссертаций. Первым выпускником, защитившим кандидатскую — был С.В. Вологдин, первой выпускницей, защитившей докторскую диссертацию — К.В. Кетова. Дальше этот процесс был «поставлен на поток». Сейчас среди выпускников факультета уже более 40 кандидатов и семь докторов наук, три из которых (К.В. Кетова, В.Г. Суфиянов и С.А. Королев) работают на кафедре «ПМиИТ», являясь активными участниками исследований в рамках научной школы.
— Что является залогом успешности научной школы?
— Знаете, чтобы зародилась успешная научная школа, необходимо сочетание ряда факторов в одном месте и в одно время. Назову самые необходимые. Это участие авторитетного ученого, желательно с административным ресурсом. Наличие молодых работоспособных амбициозных кадров высшей квалификации (докторов и кандидатов наук). Наличие постоянного притока студентов с хорошей базовой, объектно-ориентированной подготовкой. И, конечно, поддержка администрации вуза на уровне соучастия по принципу «чем еще мы можем вам помочь?». Вообще, любая научная школа — это, как правило, уникальная, но очень хрупкая социально-интеллектуальная система, разрушить которую ничего не стоит.
— Каковы проблемы в развитии науки вообще и конкретно в нашем вузе, в частности?
— Не открою истины, если скажу, что образование и наука — две стороны одной медали. Грамотные студенты пополняют ряды ученых, ученые делают образовательный процесс более содержательным. Поэтому, если отталкиваться от слова «вообще», то мощный удар по научным школам нанес переход на «Болонскую систему образования». Поясню сказанное. Отказ от специальности «Прикладная математика», где образование было выстроено как единый последовательный процесс, рассчитанный на 5,5 лет, в угоду двухуровневому образованию, разрушил этот гармоничный процесс. Поскольку теперь бакалавриат признавался высшим образованием, а магистратура желательным, но необязательным, то на бакалавриате произошло массовое сокращение часов подготовки по фундаментальным дисциплинам. Они оказались наиболее незащищенными. Восполнить этот недостаток в магистратуре не представляется возможным по разным причинам, одна из которых, «все надо делать в свое время». Другая причина — в магистратуру приходят за компетенциями, а не за знаниями, тем более фундаментальными. Есть и другие, не менее весомые причины.
Другая проблема в этом ряду, как ни странно, — это развитие информационных технологий. Появилась целая область знаний, которая требовала своего сегмента в учебном плане подготовки специалистов. А поскольку учебный план не резиновый, то надо было какие-то дисциплины сокращать. И опять в большей степени за счет фундаментальных дисциплин. Надо признать, что это системный сбой в образовании. Третья проблема — это непоследовательность в развитии науки. Лет 15 назад было неплохое начинание — реальные дипломные проекты. Я считаю, что вуз должен стремиться быть передовым высокотехнологичным предприятием, чтобы ощущения, в виде примеров: «как это может быть» выпускник переносил на будущее место работы...
— Иван Григорьевич, расскажите пожалуйста о достижениях вашей научной школы, о планах ее дальнейшего развития
— В процессе своего развития наши ученые занимались математическим моделированием в различных областях. Первым направлением нашего развития были исследования в области энергосбережения. Мы начали эти работы в 1995 году, когда еще никто об этом не говорил. У нашего коллектива была масса заказов. Этим направлением увлеченно занимались многие студенты. Были созданы сопряженные математические модели теплоснабжения и теплообмена объектов теплопотребления, на базе которых разработаны методики проектирования тепловой защиты зданий, в частности, методика проектирования энергосберегающих многослойных оконных систем. Разработан программно-вычислительный комплекс, предназначенный для проведения широкомасштабного математического моделирования и оптимизации параметров тепловых сетей. Разработаны информационно-аналитические механизмы существенной (в 2-3 раза) экономии тепловой энергии при теплоснабжении зданий.
По заказам Правительства Удмуртской Республики в 2002 году разработана «Концепция развития топливно-энергетического комплекса Удмуртской Республики на 2002-2010 гг.», а в 2010 году — Концепция Республиканской целевой программы «Снабжение УР местными возобновляемыми видами топлива». За цикл работ в области энергосбережения в 2003 году коллектив научной школы был удостоен Государственной премии Удмуртской Республики.
Затем был выполнен ряд проектов в рамках Программы «Энергосбережение Минобразования России на 1999-2005 годы». В 2009 году в рамках ФЦП «Развитие образования на 2006-2010 годы» выполнен госконтракт «Разработка и реализация в образовательных учреждениях комплекса типовых организационно-технических мероприятий по экономии энергоресурсов». В 2009-2010 годах в рамках госконтрактов ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009 — 2013 годы» разработаны более совершенные технологии получения топлива и энергии из органического сырья и решена задача логистики по оптимизации топливоснабжения распределенной системы теплоснабжения региона. В рамках данного направления защищена докторская диссертация и не менее 10 кандидатских.
С 1998 года начинаются исследования в области математической социологии и экономики. Большой вклад в развитие данного направления внес профессор В.А. Тененев. Решены задачи оптимального размещения производства в сочетании с транспортной логистикой, а также планирования производства при выпуске многокомплектной и многосерийной продукции с учетом взаимозаменяемости используемых материалов и технологий. Разработана информационно-аналитическая система оперативного планирования производства машиностроительного предприятия, впервые сформулирована экономико-математическая модель человеческого капитала, трудовых ресурсов и стоимостных характеристик демографических потерь, сформулирована и решена краевая задача демографической динамики, построены алгоритмы и решены задачи оптимального распределения ресурсов в задачах макроэкономической динамики при множестве управляющих параметров в многомерном фазовом пространстве. Исследования в данном направлении под руководством профессора К.В. Кетовой были поддержаны в рамках ФЦП «Проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров в области математики на 2010 —2012 гг.».
Здесь также были защищены докторская диссертация и более10 кандидатских. В сентябре 2022 года по данной тематике состоялась защита ст. преподавателя кафедры Д.Д. Вавиловой.
В течение всего периода существования школы значительные усилия научного коллектива связаны с разработкой нового направления исследования артиллерийского выстрела и проектирования боеприпаса, направленного на комплексное решение задач внутренней, внешней и конечной баллистики с использованием суперкомпьютерного математического моделирования и визуальных технологий виртуальной реальности.
Основные научные результаты данного направления работ получены в рамках выполнения ФЦП, утвержденной Постановлением Правительства Российской Федерации «О государственном оборонном заказе на 2013 — 2015 гг.», ФЦП «Подготовка кадров для инновационной России на период 2014 2016 гг.», Государственной программы Российской Федерации «Развитие ОПК», в рамках государственного контракта от 09.02.21 г., грантов РФФИ и РНФ, а также ряда научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Большой вклад в развитие данного направления внесли работы профессоров В.Г. Суфиянова и С.А. Королева. Всего с 2012 года было выполнено 12 таких работ и проектов.
Важнейшим итогом данного цикла работ является внедрение разработанных методов, методик и алгоритмов на артиллерийском полигоне, которые позволили значительно расширить возможности визуального имитационного моделирования при проектировании и отработке артиллерийских систем. Впервые создан проблемно-ориентированный программно-вычислительный комплекс моделирования артиллерийского выстрела и конфигурации полигонных испытаний, реализующий методы и алгоритмы решения задач внутренней, внешней и конечной баллистики, дополненный системой визуализации результатов вычислительного эксперимента на виртуальной карте местности, позволяющий проводить имитационные исследования на этапе проектирования боеприпаса.
Разработанный программный комплекс используется в составе программно-аппаратного комплекса в ФКП «НИИ «Геодезия» при подготовке и проведении полигонных испытаний. В рамках данного направления были защищены две докторские диссертации и не менее 10 кандидатских.
События в мире подталкивают нас обратить особое внимание на развитие направления «баллистика». Мы умеем решать весь цикл задач, связанных с работой артиллерийских систем, включая построение интеллектуальных систем наведения на объекты поражения. Мы не забываем, что ИжГТУ имени М.Т. Калашникова — это, прежде всего, военно-технический вуз. В этой связи планируется создать Ижевский научный центр «Цифровое моделирование и разработка систем стрелково-пушечного вооружения» РАРАН при ИжГТУ. Кроме того, в плане импортозамещения имеется насущная необходимость создания отечественного программного пакета инженерного моделирования и проектирования применительно к проблемам баллистики стрелково-пушечного вооружения. Для этого необходимо объединение усилий ряда вузов, где имеются соответствующие кадры и компетенции: это МВТУ имени Н.Э. Баумана, ВОЕНМЕХ имени Д.Ф. Устинова и НИИПММ ТГУ. Научным руководителем такого консорциума вузов мог бы быть академик РАН и РАРАН А.М. Липанов.
— Скажите, а что бы Вы пожелали молодым ученым, мечтающим связать свою жизнь с наукой?
— Знаете, настоящий ученый, как правило, не бедный, но и не богатый человек. И надо это иметь в виду, если принимаете решение связать свою профессиональную деятельность с наукой. Грань между «не» и «не» определяется приоритетами государства, в конечном счете, людьми, принимающими решения в нем. Почему альпинист, раз за разом поднимается на вершины гор? Почему не все хотят быть альпинистами? Жизнь ученого из этой же серии. Это иррациональное желание самоутверждения через познание неизвестного и чувство удовлетворения от достигнутых результатов. В конце концов, это ощущение самодостаточности от осознания того, что все ценное, что ты имеешь, всегда с тобой.
Молодым ученым хочу пожелать попасть в хорошую научную школу, где успех каждого становится достоянием всех.
