1 Академик Ю.И.Шокин

2 Общая информация Основные научные направления: математическое моделирование и вычислительные технологии в области механики сплошной среды, физики и экологии разработка информационно-телекоммуникационных технологий в задачах принятия решений

3 Общая информация Соглаcно постановлению Президиума СО РАН N 232 от Институт представляет интересы Сибирского отделения РАН в области информационно- телекоммуникационных технологий, осуществляет эксплуатацию, развитие и оплату внутренних и внешних каналов связи сети Интернет ННЦ СО РАН.

4 Общая информация На базе Института работают: Совет Сети Интернет СО РАН и Научно- координационный совет Целевой программы Информационно-телекоммуникационные ресурсы Сибирского отделения РАН

5 Общая информация В Институте активно работает Российско-Германский центр вычислительных технологий и высокопроизводительных вычислений, созданный совместно с Центром высокопроизводительных вычислений (г. Штутгарт) (руководители: директор ИВТ СО РАН академик Ю.И. Шокин и директор HLRS профессор М. Рэш). Основными задачами Центра являются: 1. Организация и проведение ежегодных совещаний Российско-германской рабочей группы по вычислительным и информационным технологиям. 2. Регулярное издание трудов этих совещаний в издательстве Springer (серия «Notes on numerical fluid mechanics and multidisciplinary design»). 3. Организация и проведение ежегодных Российско- германских школ по параллельным вычислениям.

6 Создана и развивается сеть Интернет Новосибирского Научного центра СО РАН, объединяющая институты и организации Сибирского отделения РАН, СО РАМН, ГНЦ "Вектор", а так же другие научные, учебные, медицинские организации, учреждения культуры, образования и социальной сферы (более 150 организаций, около 40 тыс. пользователей). В области информационных технологий: Общая информация

7 В области информационных технологий: Создан и поддерживается информационный сервер Сибирского Отделения РАН Общая информация

8 Создана и поддерживается информационная система "Интеллектуальный потенциал Сибирского отделения РАН" В области информационных технологий: Общая информация

9 Важнейшие результаты Корпоративные мультисервисные функции в сети передачи данных Сибирского отделения РАН Завершены работы по поддержке корпоративных мультисервисных функций в сети передачи данных Сибирского отделения РАН (СПД СО РАН). Реализован механизм обеспечения сквозного качества обслуживания Quality of Service в сегментах расположенных в ННЦ СО РАН. Внедрены сервисы IP – аудио и видео связи. Интегрированы ресурсы классической корпоративной телефонной инфраструктуры, основанной на технологии коммутации каналов и ресурсов, ориентируемые на технологию VoIP. СПД СО РАН является региональной академической сетью, объединяющей научные институты и организации Сибирского отделения РАН, институты Российских академий медицинских и сельскохозяйственных наук, ГНЦ вирусологии и биотехнологии Вектор, а также ряд других научных, учебных, медицинских организаций, учреждений культуры и социальной сферы. Сеть включает научные центры, расположенные в Новосибирске, Иркутске, Томске, Красноярске и других городах Сибири (см. рис. 1). Шокин Ю.Н., Федотов А.М., Никульцев В.С., Белов С.Д., Жижимов О.Л., Чубаров Л.Б.

10 Важнейшие результаты Рис. 1. Регион деятельности Сети передачи данных СО РАН.

11 Важнейшие результаты Ускорение ионов лазерным импульсом умеренной интенсивности На основе численного моделирования методом частиц исследованы режимы ускорения протонов, генерируемых проходящим через тонкую фольгу пикосекундным лазерным импульсом умеренной интенсивности. Найдены корреляции в энергетических характеристиках ускоренных ионов и горячих электронов для изотермического и адиабатического расширения плазмы. Исследована возможность формирования ионных пучков в зависимости от амплитуды и размера фокального пятна лазерного импульса применительно к условиям экспериментов на установке Сокол-П (ВНИИТФ). Дудникова Г.И., Лисейкина Т.В.

12 Важнейшие результаты Разностные методы построения многомерных оптимизирующих сплайнов Решена задача изогеометрической сплайн-интерполяции, т.е. задача построения по дискретным данным кривых и поверхностей сложной формы с сохранением таких их выделенных характеристик, как положительность, монотонность и выпуклость. Эта задача сформулирована как дифференциальная многоточечная краевая задача. Разработан оригинальный метод ее решения в многомерном случае. Предложены алгоритмы типа расщепления для построения многомерных оптимизирующих сплайнов. Разработаны алгоритмы автоматического выбора параметров контроля формы сплайна с целью оптимизации формы поверхности, основанные на технике обобщенных В-сплайнов. Создан пакет программ по многомерной сплайн-интерполяции с ограничениями формы. (рис. 2). Квасов Б.И.

13 Важнейшие результаты Рис. 2 а. Исходные топографические данные Рис. 2 б. Бигармоническая поверхность Рис. 2 в. Изогеометрическая поверхность

14 Важнейшие результаты Численное решение жестких краевых задач упругого деформирования композитных пластин и оболочек Конструкции, изготовленные из композитных материалов, обладают рядом специфических особенностей, не позволяющих использовать при анализе их поведения классические теории пластин и оболочек. Переход к тем или иным уточненным теориям сопровождается не только увеличением порядка систем дифференциальных уравнений, но и качественным изменением структуры их решений. Традиционные схемы и алгоритмы численного интегрирования краевых задач на таких классах жестких систем нелинейных дифференциальных уравнений оказываются малопригодными. Разработан эффективный алгоритм и создан программный комплекс решения многоточечных краевых задач для жестких систем дифференциальных уравнений, позволивший выполнить комплексное исследование влияния структурных и механических параметров композиционных материалов, порядка расположения армированных слоев и вида нагружения на поведение композитных конструкций различных геометрических форм (рис. 3). Голушко С.К., Горшков В.В., Морозова Е.В., Юрченко А.В.

15 Важнейшие результаты На рис. 3 показано, что надлежащим выбором структуры армирования можно повысить нагрузку начального разрушения углепластикового комбинированного сосуда до 8 раз (p – интенсивность нагружения, ψ – угол армирования).

16 Важнейшие результаты Новый класс эффективных непараметрических тестов, базирующихся на идеях теории информации Задача построения непараметрических тестов для проверки гипотез о стационарных и эргодических процессах находится в центре внимания отечественных и зарубежных исследователей, что объясняется ее важностью для многих прикладных областей. Предложен новый подход к задаче построения статистических тестов, базирующийся на применении универсальных кодов (иногда называемых универсальными методами сжатия данных). На основе этого подхода построены новые классы тестов для проверки гипотез о заданном законе распределения, о «покомпонентной» и «сериальной» независимости и однородности. Показано, что их эффективность асимптотически выше, чем у ранее известных критериев. Новые тесты применялись для решения задач криптографии, связанных с тестированием генераторов случайных чисел, и показали высокую эффективность. Шокин Ю.И., Рябко Б.Я., Монарев В.А.

17 Важнейшие результаты Строение допустимого множества решений интервальной линейной системы Доказано, что допустимое множество решений интервальной линейной системы вида Ax=b является суммой линейного подпространства и выпуклого многогранника или, что эквивалентно, представимо в виде пересечения конечного числа гиперполос. Эти результаты позволяют исследовать на ограниченность и адекватно оценивать неограниченное допустимое множество решений (рис. 4). Шарая И.А.

18 Важнейшие результаты Рис. 4. Схема оценивания неограниченного допустимого множества решений. Допустимое множество решений представимо в виде суммы линейного подпространства L и выпуклого многогранника V из линейного подпространства L1, дополнительного к L. Оценка допустимого множества получается в виде L+P, где P – оценка многогранника V в пространстве L1.

19 Важнейшие результаты База данных «Организации и сотрудники СО РАН » На основе международного стандарта представления справочной информации Х.500 и профилей DC, CIMI, Digital Collection реализована информационно-справочная система СО РАН, образующая однородную информационную среду СО РАН, предоставляющую доступ ко всем разрешенным ресурсам Отделения. Система обеспечивает интеграцию существующих и вновь создаваемых информационных ресурсов в общее информационное пространство. Выходные документы система формирует на различных языках (в зависимости от словаря), предоставляет удобные интерфейсы для поиска, просмотра и редактирования документов, обеспечивает для разных категорий пользователей разные права доступа к документам. Федотов А.М., Барахнин В.Б., Клименко О.А., Леонова Ю.В., Рычкова Е.В.

20 Важнейшие результаты Разработка технологий для представления документов информационных систем Для создания динамических документов в веб-ориентированных информационных системах предложена модель генерации документов, основанная на формировании внутреннего представления документов посредством семантической сети с использованием технологии RDF и его последующем приведении к требуемому формату. Для установления связей между документами разработана модель горизонтальных направленных связей на основе бинарных отношений с дополнительными атрибутами, позволяющая хранить информацию в единственном экземпляре, устанавливая в нужных случаях отношения многие-ко-многим. На основе этих результатов разработана оригинальная модель информационных систем, образуемых коллекциями динамически создаваемых документов (рис. 5). Барахнин В.Б., Гуськов А.Е., Леонова Ю.В., Молородов Ю.И., Федотов А.М.

21 Важнейшие результаты Рис. 5. RDF-представление дополнительных атрибутов отношений второго типа с учетом множественного типа. - отношение - атрибут - значение атрибута - элемент - понятие Element Position Post Organization ИВТ Position Зав. отделом Зам. директора

22 Важнейшие результаты Распределённая информационно-вычислительная система для поддержки региональных исследований по атмосферным аэрозолям В ИВТ СО РАН, ИОА СО РАН и ИМКЭС СО РАН созданы Internet-ресурсы, основанные на региональных базах данных по атмосферным аэрозолям (АА) ( и Информационная среда этих ресурсов аккумулирует результаты натурных наблюдений по атмосферным аэрозолям, собранных в течение 15 лет на территории Западной и Восточной Сибири и включает оптические характеристики аэрозолей, химические свойства компонент атмосферы, микрофизику аэрозолей, описание элементарных химических и физических процессов в атмосфере и т.д. Математические модели, интегрированные в информационные системы, позволяют провести сравнительный анализ пространственно-временной изменчивости характеристик АА для выявления естественных и антропогенных источников и стоков и оценить влияние АА на изменение физических характеристик атмосферы. Федотов А.М., Ковалев С.П., Молородов Ю.И., Гордов Е.П., Фазлиев А.З.

23 Сотрудники Института По состоянию на 1 декабря 2005 года в Институте работало 100 штатных сотрудников, в том числе 54 – научных, из них: 1 академик РАН, 1 член-корреспондент РАН, 15 докторов и 29 кандидатов наук.

24 Сотрудники Института Динамика численности за гг Штатных работников Н.с Н.с. до 33 лет 7(13%)6(10.9%)7(11.7%)11(20%)13(24%)14(26%)

25 Сотрудники Института Возрастная структура научных сотрудников Возраст До 30 лет от 30 до 40 лет от 40 до 50 лет от 50 до 60 лет от 60 до 70 лет Свыше 70 лет % в целом % по к/н % по д/н Средний возраст: СО РАН докторов наук кандидатов наук всех н.с

26 Сотрудники Института

27 В аспирантуре Института обучается 29 человек, из них 25 человек – на очном отделении. Список руководителей аспирантами Количество аспирантов на одного штатного доктора наук 5/15=0.33

28 На базе Института работает диссертационный совет Д В 2005 году проведено 13 заседаний Совета, на которых процедуру защиты прошли 6 кандидатских и 3 докторских диссертаций. Приказом ВАК Министерства образования РФ 216-в от 11 июня 2004 г. Совету разрешено принимать к защите диссертации по специальностям: (физико-математические и технические науки), (технические науки). Председатель Совета – академик Ю.И.Шокин

29 В 2005 году сотрудниками Института защищено 3 докторских и 5 кандидатских диссертаций: Голушко С.К. Прямые и обратные задачи механики композитных пластин и оболочек вращения. Климова Е.Г. Восстановление метеорологических полей по данным наблюдений. Жуков В.П. Математическое моделирование МГД течений плазмы с особенностями магнитного поля. Гуськов А.Е. Модель генерации и публикации информации при создании web- ориентированных информационных систем. Леонова Ю.В. Технология построения информационно-справочных систем для научного сообщества. Монарев В.А. Построение новых статистических тестов и их применение в криптографии. Фомина А.В. Динамика турбулентного следа за буксируемым телом в линейно стратифицированной среде. Юрченко А.В. Численное решение краевых задач упругого деформирования композитных оболочек вращения.

30 Издательская деятельность Института За отчетный период в Институте издано 6 выпусков журнала «Вычислительные технологии» и 4 специальных его выпусков. Сведения о публикациях Год Монографи и Число публикаций Число охранных документов Статьи в рецензируемых журналах* Доклады в сборниках междуна- родных конферен- ций Патенты Зарегистрирова нные программы для ЭВМ и базы данных Отечествен -ные Зарубеж- ные

31 Среднее число баллов, рассчитанное по системе СО РАН, на одного научного сотрудника Института: 2003 г. – г. – г. – 3.35 Монография – 10 баллов Учебник – 10 баллов Учебное пособие с грифом УМО – 3-5 баллов Статья в центральном или зарубежном рецензируемом журнале – 1 балл Доклад в трудах международной конференции – 1 балл

32 Конкурсные проекты и гранты Гранты Президента 1 Федеральные целевые программы 1 Целевые программы СО РАН 1 Интеграционные проекты СО РАН 17 Проекты по программам Президиума и спец. отделений РАН 7 Молодежные проекты СО РАН 2 Гранты РФФИ 24 Международные программы и гранты: 12 Всего: 65

33 Ведущие научные школы Грантом Президента поддерживается ведущая научная школа России: «Информационно-вычислительные технологии в задачах принятия решений» (грант НШ ). Руководитель - академик РАН Ю.И.Шокин.

34 Финансирование Института Источники финансирования Тыс. руб г г. Бюджетное финансирование Дополнительное В том числе: РФФИ Научная школа Другие проекты и гранты Хоздоговора Аренда

35 Преподавательская деятельность Институт является базовым для кафедр: Математического моделирования ММФ НГУ (зав. кафедрой – профессор В.М. Ковеня), Вычислительных технологий НГТУ (зав. кафедрой – кадемик Ю.И. Шокин). Прикладной математики и кибернетики СибГУТИ (зав. кафедрой – профессор Б.Я.Рябко). Сколько научных сотрудников: преподают в вузах руководят дипломными проектами, магистерскими диссертациями руководят аспирантами Общее число Доктора наук Кандидаты наук

36 Преподавательская деятельность В Институте работает Центр подготовки кадров. Задача Центра - организация, координация и поддержка подготовки кадров высшей квалификации в области вычислительных и информационных технологий. Центр является неструктурным подразделением Института и работает в сотрудничестве с профильными факультетами и кафедрами ВУЗов г. Новосибирска, предприятиями сферы вычислительных и информационных технологий различной формы собственности на основе дополнительных соглашений и договоров между Институтом и организациями.

37 Преподавательская деятельность Центром подготовки кадров организуются ежегодные курсы по обучению системных администраторов организаций и региональных отделений сети интернет ННЦ СО РАН. Данные курсы предназначены для повышения квалификации целевой аудитории, а также для увеличения эффективности, отказоустойчивости и безопасности использования сетевых ресурсов. В 2005 году отремонтированы и оснащены оборудованием класс семинарских занятий и компьютерный класс для аспирантов Института.

38 Преподавательская деятельность На базе Кемеровского государственного университета Институтом совместно с КемГУ создана неструктурная лаборатория вычислительных и информационных технологий. На базе Института и СибГУТИ с 1998 года работает неструктурная Межотраслевая лаборатория защиты информации. Научное руководство лабораторией осуществляют академик Ю.И.Шокин и академик АИН РФ В.П.Бакалов На базе Новосибирской государственной медицинской академии Институтом совместно с НГМА создана лаборатория прикладной математики и информатики.

39 Научные конференции и совещания Института В 2005 году Институт провел 9 научных мероприятий: 1. Третье совещание Российско-Казахстанской группы по вычислительным и информационным технологиям; 2. Вторая российско-германская рабочая группа по математическому моделированию; 3. II Международная конференция «Автоматизация, управление и информационные технологии – 2005", ACIT2005» ; 4. Вторая российско-германская школа по параллельным вычислениям; 5. Заседание научно-координационного Совета программы «Информационно- телекоммуникационные ресурсы СО РАН»; 6. Немецко-казахстанско-российское совещание по вычислительным и информационным технологиям; 7. X Российская конференция «Распределенные информационно-вычислительные ресурсы» (с участием иностранных ученых), DICR-2005; 8. VIII Всероссийская конференция «Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф»; 9. VI Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (с участием иностранных ученых) Кол-во

40 Научные семинары Института В Институте регулярно работает научный семинар «Информационно- вычислительные технологии» («Численные методы механики сплошной среды»), основанный в 1964 году академиком Н.Н.Яненко, проводимый совместно с кафедрой математического моделирования НГУ и кафедрой вычислительных технологий НГТУ. Руководители семинара академик Ю. И. Шокин и д.ф.-м.н. В. М. Ковеня.

41 Научные семинары Института Активно работает Объединенный семинар ИВТ СО РАН, НГУ и КТИ ВТ «Информационные технологии». Руководители семинара: чл.-кор. РАН А.М.Федотов и доцент Б.Н.Пищик.

42 Научные семинары Института В Институте активно работает Научно-методический семинар Института вычислительных технологий СО РАН (руководитель – академик Ю.И. Шокин)

43