Keldyshův institut aplikované matematiky - Keldysh Institute of Applied Mathematics

The Keldyshův institut aplikované matematiky (ruština: Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша) je výzkumný ústav se specializací na výpočetní matematika. Byla založena za účelem řešení výpočetních úkolů souvisejících s vládními programy EU jaderný a fúze energie, kosmický výzkum a střela technologie. Ústav je součástí Katedry matematických věd UK Ruská akademie věd. Hlavním směrem činnosti ústavu je využití počítačová technologie řešit složité vědecké a technické otázky praktického významu. Od roku 2016 vývoj matematických a výpočetních metod pro biologický výzkum, jakož i přímé řešení problémů výpočetní biologie s využitím těchto metod byl rovněž zařazen do okruhu vědecké činnosti ústavu.

Vědecká činnost

Nukleární fyzika

Přední teoretický fyzik Yakov Borisovich Zel'dovich vedl jeden z odborů pověřených teoretickými aspekty práce na vytvoření jaderný a termonukleární zbraně. Mladá A. A. Samarskii provedl první realistické výpočty makrokinetiky řetězová reakce a jaderný výbuch, což vedlo k praktickému významu odhadované síly jaderných zbraní. V souvislosti s jadernou energií se ústav také podílel na modelování procesů společnosti transport neutronů a jaderné reakce. Zejména je E. Kuznetsov známý svou prací o teorii jaderné reaktory.

V současné době takové práce fungují KIAM pokračuje v oblasti fyzika plazmatu a pod kontrolou termonukleární fúze, která začala pod vedením S. P. Kurdyumova, A. A. Samarskii, Yu. P. Popov.

Kosmonautika

D. E. Okhotsimsky řídil práce v oddělení vytvořeném pro výzkum dynamiky vesmírný let. V roce 1966 bylo oddělení reorganizováno na Balistické centrum.^[1] Balistické centrum se podílelo na výpočtech optimální trajektorie oběžné dráhy a skutečných oprav všech vesmírných letů, od bezpilotních meziplanetárních a lunárních vozidel až po posádku “Sojuz „a orbitální stanice“Saljut " a "Mir Oddělení také vyšetřovalo dokovací úlohu, kontrolovalo přistání a stabilizovalo kosmickou loď.

Ústav se aktivně podílel na vytvoření sovětského raketoplánu “Buran ".

KIAM pokračuje v provádění aktuálních ruských vesmírných projektů. Současné výzkumy jsou spojeny s:

• vývoj systémů pro správu a navigaci kosmických vozidel v reálném čase s využitím globální satelitní navigační systémy GPS a GLONASS;
• studie atmosféry planet sluneční soustavy;
• průzkum vyhlídek na další meziplanetární mise pomocí raketových motorů na elektrický pohon;
• účast na projektech jako „RadioAstron " a Fobos-Grunt.

Matematika a Matematické modelování

Jeden z největších matematiků dvacátého století I. M. Gelfand byl v čele odboru přenosu tepla před jeho odchodem do Spojených států v roce 1989. Prováděl základní práce funkční analýza, algebra a topologie. A. N. Tichonov zpočátku pracoval také v těchto oblastech matematiky. Tichonov je však lépe známý svými pracemi více aplikované orientace, jako jsou metody řešení špatně uložené problémy (Tichonovova regularizace ). Tichonov také vytvořil teorii diferenciální rovnice s malý parametr na nejvyšší derivaci. Obecná teorie stability rozdílná schémata byl vyvinut společností A. A. Samarskii. Samarskii považoval matematické modelování za samostatnou vědní disciplínu. S. P. Kurdyumov v roce vytvořil celou vědeckou školu nelineární dynamika a synergetika v Rusku.

V současné době se stávající arzenál numerických metod aktualizuje a vylepšuje v reakci na rostoucí složitost modelů a možnosti moderních superpočítače. Vědci z KIAM to propracovali metody mřížky pro řešení výpočetních problémů, které vedly zejména k vytvoření deklarativního jazyka „Norma“.^[2]

Počítače a Programování

Ústav je vždy zásobován nejmodernější výpočetní technikou, kterou domácí průmysl mohl dát. První studie byly prováděny stále mechanické kalkulačky "Mercedes" od velké skupiny odhadů. V roce 1955 první domácí produkce počítač Objevila se „Strela“ a pomocí ní byla vypočítána zejména oběžná dráha prvního satelitu.

V současné době probíhají práce na vytvoření distribuovaných výpočetních systémů založených na kombinaci několika superpočítače, které se používají pro gridovou technologii a vyvinuly specializované operační systém (DVM).

Robotika

V současné době se práce na robotice provádějí v:

• skupina V. E. Pavlovský sektoru pod vedením A. K. Platonov (virtuální fotbal^[3]),
• skupina S. M. Sokolov (systémy vidění ),
• skupina V. E. Pryanishnikova (autonomní pásová vozidla).

Pokračují také práce na zřízení chodidla se šesti nohami.

Výpočetní biologie

Od roku 2016 zahrnuje oblast zájmů KIAM také problémy s výpočetní biologií, které jsou řešeny v IMPB RAS - pobočka KIAM RAS v Pushchino.

Specializované výzkumné projekty

• Projekt "RadioAstron "
• Projekt "Norma"^[2]
• Projekt „DVM“
• Projekt „GNS“
• „Grid“ projektu (víceprocesorové výpočty)
• Projekt „Virtuální fotbal“^[3]
• Mezinárodní vědecká optická síť (ISON)

Pedagogická a společenská činnost

Většina předních zaměstnanců společnosti KIAM pracoval na částečný úvazek jako profesoři Moskevská státní univerzita a Moskevský institut fyziky a technologie. A. N. Tichonov byl organizátorem a prvním děkanem Fakulta výpočetní matematiky a kybernetiky.

I. M. Gelfand zabýval se matematickou výchovou žáků středních škol.

Dějiny

Milníky

Institut se nachází v Moskva, Rusko. V roce 1978 je pojmenována po Mstislav Keldysh. Institut byl založen v roce 1966, kdy se odštěpil od Steklovův matematický ústav. Již jako Katedra aplikované matematiky Steklovova institutu provedla vynikající výzkum v oblasti průzkumu vesmíru: v roce 1953 vyvinula metodu balistické kosmická loď sestup, který byl použit dne 12. dubna 1961 pro Jurij Gagarin se vrací na Zemi av roce 1957 Sputnik 1 orbita tam byla vypočítána pomocí počítač zpracování optické pozorování data.^[4]

V důsledku reorganizace v RAS 2015–2016 let^[5] Ústav matematických problémů biologie se stala pobočkou KIAM.

Ředitelé

• 1953–1978 Keldysh, Mstislav Vsevolodovich, Prezident Akademie věd SSSR, matematik.
• 1978–1989 Tichonov, Andrej Nikolajevič, Akademik RAS, matematik.
• 1989–1999 Kurdyumov, Sergej Pavlovič, Odpovídající člen Ruské akademie věd, matematik.
• 1999–2008 Popov, Jurij Petrovič, korespondující člen Ruské akademie věd, matematik.
• 2008–2015 Chetverushkin, Boris Nikolaevich, Akademik RAS, matematik.

Organizace, které byly odděleny

• 1955 — Výpočetní středisko Dorodnitsyn.
• 1965 — Space Research Institute, zřízená na základě jednoho z odborů KIAM rozvíjet vědecké programy kosmických letů.
• 1990 — Ústav pro matematické modelování, podle oddělení A. A. Samarskii.

Slavná fakulta a absolventi

• Gelfand, Izrael Moiseevich Akademik Akademie věd SSSR, matematik světového významu.
• Godunov, Sergej Konstantinovič Akademik Akademie věd SSSR, matematik světového významu.
• Lyapunov, Alexey Andreevich, Odpovídající člen Akademie věd SSSR, jeden ze zakladatelů kybernetika v SSSR.
• Okhotsimsky, Dmitrij Jevgenijevič, Akademik RAS, kosmonautika a robotika.
• Eneev, Timur Magometovich, Akademik z RAS, kosmonautika a kosmogonie.
• Yablonsky, Sergey Vsevolodovich, Odpovídající člen RAS, jeden ze zakladatelů kybernetika v SSSR.
• Yanenko, Nikolai Nikolaevich, Akademik Akademie věd SSSR, matematik a inženýr.
• Zel'dovich, Yakov Borisovich, Akademik Akademie věd SSSR, nukleární fyzika č astrofyzika.

Reference

externí odkazy

• Webové stránky ústavu