Институт динамики систем и теории управления СО РАН отметил свое 40-летие

11 ноября 2020

Институт динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН - один из самых молодых в Приангарье. Создание в Иркутске вычислительного центра планировалось еще в 1960-годах академиком Львом Мелентьевым. Будущий Институт был организован 1 ноября 1980 года как Иркутский вычислительный центр Сибирского отделения АН СССР из отдела теории систем и кибернетики при Сибирском энергетическом институте. Тогда он размещался в бывшем доходном доме купца Файнберга на улице Халтурина.

Отдел создали в июне 1975 года по инициативе председателя Сибирского отделения Академии наук Гурия Марчука. На должность руководителя он пригласил доктора физико-математических наук Владимира Матросова из Казанского авиационного института им. А. Н. Туполева. Уже на тот момент будущий академик зарекомендовал себя как талантливый ученый и хороший организатор, именно Матросов в 1972 году создал кафедру кибернетики в КАИ и возглавлял ее до перевода в Иркутск. Параллельно он руководил научно-исследовательской лабораторией и исследованиями динамики и управления стратосферными и орбитальными космическими обсерваториями, в том числе первой советской стратосферной обсерваторией для исследования Солнца и субмиллиметрового телескопа, установленного на орбитальной станции «Салют-6».

В 1978 году Сибирское отделение АН СССР принимает решение о преобразовании отдела в научное учреждение. К тому времени уже были сформированы научные направления, материальная база, имелись вычислительная техника и достойные кадры - коллектив состоял из выпускников Казанского авиационного института им. А. Н. Туполева, Новосибирского и Иркутского госуниверситетов. Возникла необходимость отдельного здания и в Академгородке строят комплекс для ИрВЦ. В завершающем этапе строительства принимали участие все сотрудники вне зависимости от должности и ученой степени.

Директором Иркутского вычислительного центра СО АН СССР стал Владимир Мефодьевич Матросов, который основал первую, ставшей всемирно известной, научную школу по методу векторных функций Ляпунова - общему и строгому методу анализа устойчивости и многих других динамических свойств нелинейных систем с различными формами математического описания. В дальнейшем функции Ляпунова нашли применение в задачах устойчивости внеатмосферных обсерваторий, орбитальных телескопов и других космических аппаратов. Сотрудники ИрВЦ в 1984 году получили Государственную премию СССР в области науки и техники за цикл работ по этому направлению, а научная школа обрела развитие в исследованиях следующего директора Института, будущего академика Станислава Николаевича Васильева, - как развитие в направлении создания математического, алгоритмического и программного обеспечения метода редукций в динамике систем. Васильев создал новую научную школу в области логико-динамических систем и интеллектного управления. В 2005 году он писал, что Институт с самого начала был нацелен на фундаментальные исследования устойчивости, управляемости, оптимальности и других важных свойств математических и информационных моделей динамических систем разной природы путем разработки подходящих математических методов и информационных технологий, а также на выполнение функции вычислительного центра коллективного пользования Восточно-Сибирского филиала. В связи с усложнением систем, с которыми вынуждены иметь дело человек и общество, актуальность этих исследований с течением времени не только не упала, но даже возросла.

Все научные школы Института известны и признаны в мире. Научной школой члена-корреспондента РАН Александра Толстоногова впервые в мире построена теория дифференциальных включений с невыпуклой правой частью в банаховом пространстве, развита теория пространств множеств, сублинейных операторов с приложениями к задачам вариационного исчисления, оптимального управления, механики. Командой доктора физико-математических наук Юрия Бояринцева построена структурная и качественная теория систем дифференциально-алгебраических уравнений с приложениями к исследованию динамических свойств и математических моделей процессов в электротехнике, химической кинетике, гидродинамике, теплотехнике. Научной школой доктора физико-математических наук Александра Стрекаловского построена теория глобального поиска в невыпуклых задачах оптимизации и оптимального управления, возникающих при моделировании динамических процессов управления в космосе, военных приложениях, экономике, энергетике, технике, экологии.

- Меня очень радует то, что в Институте сохранились традиции и научные направления, которые мы закладывали когда-то. В начале семидесятых меня пригласили возглавить создание в Иркутске вычислительного центра. Я был молод и умел мечтать. Вначале руководил отделом теории системы и кибернетики при СЭИ, который создавался с перспективой преобразования в институт. Располагались мы тогда на Халтурина. Через пять лет нам построили новое современное здание, в котором сейчас находится Институт, о котором мы мечтали. Надо сказать, что Институт оправдывает наши надежды. Вообще, иркутский период - один из лучших в моей жизни. На счету математиков иркутской школы немало разработок, имеющих важное практическое значение. Мы стояли у истоков расчетов траекторий спутников, разрабатывали модели стабилизации спутниковых систем, имеем отношение к проектированию самолетов, в частности, СУ-27. Можно привести еще множество примеров применения математических моделей в энергетике, военном деле, химии, медицине и других отраслях, - вспоминал в 2002 году основатель Института Владимир Матросов.

Именно в ИДСТУ СО РАН проводятся исследования в интересах создания новых образцов космической техники. Научные результаты были использованы при проектировании советских («Луч», «Экран-М», «Экспресс», «Радуга-1») и российских спутников связи («Галс», «Экспресс-А», «Экспресс-АМ» и других), сибирско-европейского спутника «Sesat», созданного НПО прикладной механики по заказу Eutelsat, при разработке космических аппаратов «Аракс» (НПО им. С. А. Лавочкина) и «Ресурс-ДК» (ЦСКБ «Прогресс») для дистанционного зондирования поверхности Земли. Здесь разработан метод построения динамических моделей больших космических конструкций по результатам летных испытаний при неопределенности значений их параметров и новый метод расчета управлений переориентацией космических аппаратов.

Другое направление Института - подводная робототехника. Это решение задач организации взаимодействия и интеллектуального управления группировками автономных необитаемых подводных аппаратов при выполнении коллективных широкомасштабных миссий, связанных с мониторингом акваторий, поиском и обследованием придонных
объектов, а также изучением рельефа дна. Результаты этого направления Института были отмечены президентом РАН академиком Александром Сергеевым в отчете Академии наук как одно из наиболее значимых достижений два года назад.

Результаты научной школы директора Института, академика РАН Игоря Бычкова применяются в крупных междисциплинарных проектах РАН и при создании информационно-аналитических систем для органов власти. Это методы, языковые средства, технологии и инструментальные средства автоматизации создания информационных и геоинформационных систем, представления и интеллектуальной обработки данных, технологии формирования информационно-телекоммуникационной инфраструктуры. В 2012 году члены научной школы были удостоены премии Правительства РФ в области науки.

В Институте впервые за Уралом на базе волоконно-оптических линий разработан и реализован проект интегрированной информационно-вычислительной сети Иркутского регионального научно-образовательного комплекса, объединившей все академические институты и крупнейшие вузы Иркутска. Сегодня сеть является второй по величине в Сибири. На базе института функционирует Иркутский суперкомпьютерный центр СО РАН, который по совокупной производительности ресурсов является вторым за Уралом во всей Российской академии наук.

В юбилейный год Институт приступил к реализации масштабного проекта «Фундаментальные основы, методы и технологии цифрового мониторинга и прогнозирования экологической обстановки Байкальской природной территории». О необходимости цифрового мониторинга Байкала стали говорить несколько лет назад, и с каждым годом эта потребность становится все острее. Игорь Бычков говорит, что проект создаст основы, методы и технологии комплексного экомониторинга и прогнозирования на основе цифровых платформ, обеспечивающих сбор, хранение, обработку, анализ больших массивов данных и апробирует все технологии для Байкальской территории.

Вера Велякина, пресс-служба ИНЦ СО РАН

Фотографии Владимира Короткоручко.

На верхнем фото: лауреаты Государственной премии СССР кандидат физико-математических наук, зав.лабораторией Равиль Измайлович Козлов, кандидат физико-математических наук, зав.лабораторией Станислав Николаевич Васильев, член-корреспондент Академии наук СССР, директор ИрВЦ СО АН СССР Владимир Мефодьевич Матросов, кандидат технических наук, зав. лабораторией Леонид Юкелевич Анапольский.

На фото внизу: строительство Иркутского вычислительного центра СО АН СССР; Институт динамики систем и теории управления имени В. М. Матросова СО РАН; машинный зал с вычислительным кластером «Академик В. М. Матросов»; директор Института в 1991–2006 годах, академик Станислав Васильев; директор ИДСТУ в 1980–1991 годах, академик РАН Владимир Матросов; директор Института с 2006 года, академик Игорь Бычков.