Об изучении наследственных систем и институте машиноведения

Очередное заседание президиума УрО РАН 7 октября открылось научным докладом академика Николая Николаевича Красовского «Судьба одного подхода к изучению наследственных систем». Речь шла об истории исследования устойчивости наследственных систем, называемых еще системами с последействием или с запаздыванием времени. То, что математическая модель эволюции реального объекта должна учитывать влияние его предшествующих состояний, было известно давно, но ранние модели такого рода, как правило, были примитивными. Они исследовались частными приемами, подчас весьма хитроумными. Но начиная с 40-х годов XX века, когда возникла потребность в осмыслении большого числа задач из разных областей знаний, относящихся к нетривиальным системам с последействием, появились убедительные модели и началось интенсивное развитие общей математической теории систем с запаздыванием. Признано, что серьезный вклад в ее разработку внес подход к наследственным системам, предложенный на Урале. В послевоенные годы в Свердловске развернулись интенсивные исследования по теории устойчивости движения, возглавляемые выдающимися учеными Е.А. Барбашиным (УПИ) и И.Г. Малкиным (УрГУ). Возник интерес и к задачам об устойчивости наследственных систем, результатом которого и явилось развитие нового подхода к проблеме. Подобный подход примерно в то же время  начал также развивать японский ученый Т. Йошизава (Киото). «Уральский вариант», получивший приоритет, восходил к идеям великого русского математика и механика А.М. Ляпунова, в том числе особенно к его 2-му методу в форме функционалов Ляпунова. Важно, что при этом «уральский вариант» высветил подспудную суть эволюции наследственных систем как интерпретацию фундаментальной математической теории полугрупп преобразований в функциональном пространстве абстрактных фазовых состояний. На основе конструктивного описания структуры полугруппы эволюции наследственной системы, выполненного С.Н. Шимановым (УрГУ) и американцем Дж. Хейлом (Брауновский университет), С.Н. Шиманов построил теорию критических случаев устойчивости для наследственных систем, а затем Ю.С. Осипов (УрГУ) разработал конструктивную теорию стабилизации систем с последействием. Дальнейшим шагом в развитии концепции стал переход к задачам об устойчивости стохастических (случайных, или вероятностных) систем — обыкновенных или с последействием. Среди признанных пионеров развития стохастической теории устойчивости в духе Ляпунова особенно следует помянуть И.Я. Каца (УПИ, УЭМИИТ).

Выяснилось, что сильные результаты в фундаментальной теории вероятностных процессов предоставляют абстрактный аппарат, достаточный для построения стохастической теории устойчивости систем путем конкретизирующей интерпретации. Все расширяющееся развитие этой теории, охватывающее новые проблемы стабилизации, управления и наблюдения сложных динамических систем, продолжается до сих пор, и здесь необходимо назвать А.И Субботина (ИММ), чей вклад в это дело был фундаментальным. Вообще, приметой свердловских-екатеринбургских исследований эволюционных систем, что характерно и для других центров аналогичных исследований, является выход в модернизированные фазовые пространства. И особенное внимание уделяется возможности интерпретировать эволюцию изучаемой системы как конкретизацию фундаментальных математических закономерностей и притом сочетать строгость абстракций с конструктивным выходом к приложениям. Это ярко выявляют исследования А.Б. Куржанского (ИММ, МГУ) по эволюционным системам в фазовом пространстве информационных областей.               

Разумеется, полное содержание доклада, хотя и проиллюстрированного «простыми» примерами, было гораздо сложней, понять его во всех деталях и полном объеме может только профессионал. Тем не менее, это скорее не особенность профессионального языка математиков, а довольно распространенное отсутствие привычки к общему представлению о математике. По мнению Николая Николаевича, и в школьном, и в вузовском образовании, изучая конкретные математические конструкции, лучше делать это на основе общих, абстрактных подходов — тогда суть вопроса становится яснее. А это, к сожалению, делается нечасто. Докладчику поступило множество вопросов от «смежников», суть которых сводилась к одному: насколько применимы математические модели «эволюционных», наследственных систем в общей биологии (академик В.Н. Большаков), микробиологии (член-корреспондент О.В. Бухарин), истории (академик В.В. Алексеев). Ведь и там, и там, и во многих других областях знаний понятия «эволюция», «наследственность» являются основными. Николай Николаевич ответил, что уральский подход к построению и исследованию рассматриваемых моделей изначально вырабатывался главным образом на основе задач физики, механики, авиационной техники — эти сферы к математике ближе всего. Что касается биологии, истории, социологии — здесь нужна чрезвычайная осторожность. Процессы, происходящие в живом организме, биографии человечества, обществе настолько многообразны и противоречивы, что уложить их даже в самую изощренную модель крайне трудно, хотя попытки делаются. Вообще же, как подчеркнул Николай Николаевич, надо понимать: математика не решает проблем других наук. Она лишь предлагает различные инструменты для их решения. Какой инструмент подойдет, решать конкретным специалистам, если они найдут общий язык.

Представленный доклад, отложенный на месяц в связи с днями траура после событий в Беслане (см. «НУ», № 22), был приурочен к восьмидесятилетию академика Красовского. Николая Николаевича поздравили коллеги, представители власти, ректоры крупнейших вузов УГТУ-УПИ и УрГУ. От руководства Свердловской области приехали заместитель председателя правительства С.И. Спектор, председатель областной думы Н.А. Воронин. Мэрия Екатеринбурга преподнесла Почетному гражданину своего города историческую фотографию храма, в котором служил дедушка юбиляра. Почти с каждым из гостей Николая Николаевича связывают давнее знакомство, общие дела разных лет (например, вместе с Николаем Андреевичем Ворониным в свое время он начинал компьютеризацию свердловских школ), поэтому торжество получилось очень теплым, по-настоящему товарищеским. Чествование юбиляра продолжилось в Институте математики и механики УрО.

Продолжая торжественную часть заседания, председатель Отделения академик В.А. Черешнев отметил еще одну круглую дату — сорокапятилетие работы в УФАН–УНЦ–УрО РАН главного ученого секретаря члена-корреспондента Е.П. Романова и начальника организационного отдела управления научных исследований Г.И. Якуниной. Председатель назвал новые награды, полученные УрО за участие в выставках. Кроме того, члены президиума почтили минутой молчания память о скоропостижно ушедшем из жизни директоре Ботанического сада докторе биологических наук В.Н. Стародубцеве.               

Вторым важным вопросом повестки было заслушивание результатов комплексной проверки Института машиноведения УрО РАН. Институт этот, созданный в 1988 году на базе Уральского филиала Института машиноведения им. А.А. Благонравова АН СССР, более чем за полтора десятка лет существования приобрел прочный авторитет в профессиональных кругах, внес существенный вклад в развитие фундаментальной и прикладной науки. В отчетный период (1999– 2003 г.г.) основными направлениями исследований здесь были механика деформируемых тел, перспективных материалов и технологий, конструкций и сооружений, создание алгоритмического, программного и аппаратного обеспечения систем автоматического управления сложными объектами, автоматизированные системы измерения, неразрушающего контроля материалов и диагностики ресурса машин. По каждому из них достигнуты фундаментальные и прикладные результаты, о которых подробно рассказал директор института член-корреспондент РАН Э.С. Горкунов. О многих разработках ИМАШ «Наука Урала» неоднократно рассказывала, однако полный их перечень, проиллюстрированный слайдами и даже коротким фильмом о новом типе двигателя, произвел впечатление. Это при том, что, как подчеркнул Эдуард Степанович, до 2000 года ИМАШ практически не имел площадей для размещения экспериментального оборудования. Переезд в корпус «А» Института физики металлов позволил приступить к формированию собственной экспериментальной базы. Проверочная комиссия, а также ректор УГТУ-УПИ член-корреспондент РАН С.С. Набойченко особо подчеркнули активную работу ИМАШ по взаимодействию с высшей школой, создание и успешную деятельность совместных кафедр и вузовско-академических лабораторий. Отмечено, что учтены замечания комиссии предыдущей проверки: активней идет работа по привлечению грантов, внебюджетного финансирования, улучшена материально-техническая база. Заместитель председателя нынешней комиссии член-корреспондент РАН Э.А. Пастухов назвал кадровый потенциал института, насчитывающий 13 докторов и 52 кандидатов наук, очень перспективным, особо выделил постоянное участие сотрудников в различных выставках и форумах. Среди недостатков отмечены не всегда эффективная работа аспирантуры, наметившаяся тенденция уменьшения числа публикаций в международных и академических журналах. В целом деятельность ИМАШ оценена безусловно положительно — с рекомендациями устранить выявленные недостатки.

Заместитель председателя УрО академик В.Н. Чарушин подробно проинформировал собравшихся о предстоящей третьей инновационной конференции УрФО (см. «НУ», № 22), напомнил о порядке отчетности по научным программам Отделения. Из незапланированных тем особое внимание привлекло сообщение зам. председателя — начальника финансово-экномического управления Б.В. Аюбашева о проекте бюджета Отделения на будущий год. Естественно, проект этот вызывает множество вопросов, поэтому решено обсудить его еще дважды, чтобы сделать основной финансовый документ действительно оптимальным и продуманным. В заключение академик В.А. Черешнев подробно рассказал о борьбе, которую ведет руоводство РАН с новыми непродуманными правительственными инициативами по реформе науки и образования. Об этом читайте в интервью с Валерием Александровичем на стр. 1.

Наш корр.