Иркутск

Иркутский филиал
сибирского отделения РАН

Новости

Академику Шокину Юрию Ивановичу — 80 лет!

11.07.2023

9 июля 2023 года отметил свой 80-летний юбилей основатель и научный руководитель Федерального исследовательского центра информационных и вычислительных технологий академик РАН, доктор физико-математических наук, профессор Юрий Иванович Шокин.

Академик Ю. И. Шокин — выдающийся ученый в области прикладной математики и информатики, широко известный в научных кругах России и зарубежья. Основоположник отечественной научной школы по интервальной математике. Внес существенный вклад в теорию дифференциальных приближений конечно-разностных схем. Круг его научных интересов: численные методы механики сплошной среды, информационные и телекоммуникационные технологии. В области информационных технологий коллективом, возглавляемым Ю. И. Шокиным, разработаны основные технологические принципы формирования распределенных электронных коллекций в среде Интернета.

Основные научные достижения Ю. И. Шокина связаны с теорией разностных схем газовой динамики, развитием информационных и вычислительных технологий для поддержки принятия решений при конструировании и эксплуатации сложных технических систем и объектов, мониторинга окружающей среды.

Ю. И. Шокин занимался математическим моделированием, в том числе катастрофических явлений, катастроф природного и техногенного характера. В 1988-1989 гг. им были выполнены одни из первых в Сибирском отделении АН СССР международных проектов — расчёты по заказу ЮНЕСКО карт времён добегания волн цунами для Службы предупреждения о цунами стран Тихоокеанского бассейна. Работы по моделированию распространения цунами продолжаются и в настоящее время, они вносят значимый вклад в создание и развитие систем предупреждения о цунами как в России, так и за рубежом.

Многие результаты, полученные школой Ю. И. Шокина в области конструирования численных методов, интервального анализа, математического моделирования в аэрогидродинамике, физике плазмы, микроэлектронике, экологии, носят уникальный характер и привели к возникновению новых научных направлений.

В 1969 году защитил кандидатскую диссертацию «Некоторые вопросы теории разностных схем для гиперболических систем уравнений», в 1980 году защитил докторскую диссертацию «Анализ свойств и классификация разностных схем методом дифференциального приближения», с 1984 года — профессор.

Научная работа Ю. И. Шокина началась еще на старших курсах университета. В 1975 году по предложению академика Н. Н. Яненко он создал свою первую лабораторию в составе Вычислительного центра СО АН СССР и приступил к развитию совершенно новой методики исследования свойств основного в те годы аппарата численного моделирования — конечно-разностных схем, аппроксимирующих дифференциальные уравнения математических моделей. Метод, получивший позднее название «метода дифференциальных приближений», позволял для достаточно широкого класса дискретных алгоритмов использовать хорошо развитую технику исследования дифференциальных уравнений. Полученные результаты имели большое значение при создании современных проблемно-ориентированных прикладных программ.

Далее, также по инициативе учителя Н. Н. Яненко, Ю. И. Шокин погрузился в проблематику интервального анализа — эта ветвь современной математики возникла в середине ХХ столетия для автоматического учета ошибок округлений при расчетах с конечной точностью представления чисел, в частности, при счете на цифровых ЭВМ с конечной разрядной сеткой. Так возник интервальный анализ и одновременно с ним теория нечетких множеств — первая книга по интервальному анализу на русском языке ученого издана в 1981 году. Он первым в России начал исследования по интервальной математике, в том числе им и под его руководством разработаны интервальные методы решения алгебраических и дифференциальных уравнений, созданы комплексы программ для работы с интервальными системами уравнений, для представления сложных интервальных множеств. Эти работы имеют большое значение для решения практических задач — от исследования социально-экономических процессов до управления техническими устройствами. По инициативе Ю. И. Шокина в 1984 году возникла традиция проведения регулярных научных конференций (совещаний) по интервальному анализу и его приложениям, ставших авторитетным форумом специалистов по этой тематике.

Ю. И. Шокин создал, обосновал и развил новое направление в теории разностных схем — метод дифференциального приближения (создал теорию инвариантных разностных схем, исследовал их свойства и предложил методы построения), послуживший основой математической технологии конструирования разностных схем с заданными свойствами для задач механики сплошной среды и имеющий большое значение при создании специализированных программных комплексов для решения прикладных задач.

Главные направления в разработке методов построения разностных сеток, развиваемые школой Ю. И. Шокина, базируются на применении эллиптических нелинейных уравнений. Созданные в школе алгоритмы и компьютерные программы внесли значительный вклад в развитие методов построения разностных сеток. Этот метод к настоящему времени стал широко используемым рабочим аппаратом.

С 2007 года по инициативе руководства Сибирского федерального округа Ю. И. Шокин приступил к созданию информационно-телекоммуникационной и вычислительной инфраструктуры центра мониторинга состояния окружающей среды на основе анализа данных дистанционного зондирования Земли. Эта структура превратилась в центральный узел ядра академической специализированной сети данных ДЗЗ, охватывающей всю территорию страны и предоставляющей организациям РАН доступ к необходимым для исследовательской работы оперативным и архивным данным спутниковых наблюдений. На базе этой инфраструктуры был создан Центр коллективного пользования, взаимодействующий с крупнейшими поставщиками спутниковых, авиационных и наземных данных по всей стране. Центр взаимодействует с крупнейшими поставщиками данных по всей России. Организован прием, накопление, обработка данных дистанционного зондирования, создан тематический каталог данных и информационная система на его основе. Система является открытой, ее подписчики — научно-исследовательские организации и профильные ведомства региона.

Ю. И. Шокин внес значительный вклад в развитие современной инфраструктуры поддержки научных исследований, руководя созданием корпоративной академической сети передачи данных, научных информационных и телекоммуникационных сервисов. Под его руководством создана и поддерживается региональная корпоративная сеть передачи данных СО РАН. Она объединяет научные центры, расположенные в Новосибирске, Иркутске, Томске, Красноярске, Якутске, Улан-Удэ и других городах Сибири. Сеть обслуживает более 150 организаций научной, образовательной и социальной сфер и насчитывает более 50 тысяч активных пользователей. Это — крупнейшая академическая сеть России. Вместе с сопутствующими информационно-телекоммуникационными сервисами сеть стала важнейшим инфраструктурным элементом сибирской науки, способствующим укреплению связей между научными и образовательными учреждениями региона, развитию и возникновению новых междисциплинарных взаимодействий в научной среде. В 2012 году эта работа удостоена премии Правительства РФ в области науки и техники.

С 2008 года Ю. И. Шокин возглавляет проект по исследованию веб-пространства, коллектив под его руководством впервые в мире получил математические модели представления веб-пространства.

Исследование проблемы цунами — классическая для СО РАН задача, которой занимался еще академик М.  А. Лаврентьев. Необходимо было создать средства численного моделирования таких волн и научиться решать сложнейшие задачи оценки цунамибезопасности технических конструкций, размещаемых в прибрежных акваториях. В 1974 году под руководством Ю. И. Шокина начались исследования по численному моделированию волновых процессов в жидкостях, имеющие важное значение для анализа последствий природных и антропогенных катастроф, минимизации ущерба, связанного со строительством гидротехнических сооружений, автоматизации действий служб предупреждения о цунами и др.

Ю.И. Шокиным и его учениками разработана технология, позволяющая рассчитывать генерацию волн цунами сейсмического и оползневого происхождения, их распространение по акватории и накат на берег, выполнять риск-анализ, оценивать цунами-опасность, определять характеристики силового воздействия волн цунами на сложные гидротехнические сооружения, осуществлять цунами-районирование. Этими компетенциями школы Ю. И. Шокина заинтересовались зарубежные страховые агентства.

Ю. И. Шокиным организовано научное взаимодействие по вопросам расчетов цунами и оценки цунами-опасности с Францией, США, Индией и Израилем. Работы по моделированию распространения цунами продолжаются и в настоящее время, они вносят значимый вклад в создание и развитие соответствующих систем предупреждения и оценки цунами-опасности побережий как в России, так и за рубежом.

Под руководством Ю. И. Шокина проведены работы по созданию САПР конструктора-расчетчика машиностроительных конструкций, сформулированы принципы построения систем по расчету машиностроительных конструкций на прочность и надежность. Результаты этих работ применяются при оценке проектных решений и выборе оптимальных параметров конструкций, а также при анализе причин аварийных ситуаций.

Значительным вкладом в формирование содержания и методики математического образования в вузах Сибири стали разработанные Ю.И. Шокиным курсы: «Введение в математический анализ», «Численный анализ» (совместно с академиком Н.Н. Яненко), «Методы вычислений», «Метод дифференциального приближения». Основные идеи этих курсов, базирующиеся на результатах научных исследований Ю.И. Шокина и его учеников, стали ядром монографий и учебников.

Ю. И. Шокин — крупный организатор науки. В 1983 году по поручению Президиума СО АН Ю.И. Шокин возглавил Красноярский вычислительный центр СО АН СССР, где ему удалось создать ядро молодых докторов и кандидатов наук, ведущих исследования в широком спектре — от сугубо теоретических задач алгебры, теории нечетких множеств, качественных проблем дифференциальных уравнений, нейрокомпьютинга до задач упругости, прочности, пластичности, газовой и гидродинамики, вычислительной математики, технической кибернетики, химической кинетики, лазерной физики, экспертных систем и т.д. Работы по школьной информатике на многие годы определили ведущую роль региона в информатизации образования страны. Созданный Ю.И. Шокиным в академическом Институте отдел машиностроения был ориентирован не только на решение исследовательских задач, но и на взаимодействие с промышленными гигантами региона, такими как завод экскаваторов, Красмашзавод и др.

В 1992 году, став главным ученым секретарем СО РАН, он вместе с академиком В.А. Коптюгом в тяжелые для науки 1992-1997 годы предпринимает необходимые эффективные шаги по сохранению потенциала сибирской науки, изыскивает способы поддержания материальной базы институтов СО РАН. В те годы ими была сформулирована идея интеграционных программ СО РАН, ставшая прообразом и примером для программ и проектов «большой» Академии.

В 1990 году решением Президиума СО АН СССР Ю. И. Шокин создает в Новосибирске Институт вычислительных технологий. Институт создавался на базе Главного производственного вычислительного центра СО АН (одновременно с его ликвидацией) со множеством устаревших вычислительных машин и большим штатом обслуживающего персонала. Эта труднейшая задача была успешно решена. Был собран работоспособный исследовательский коллектив. Проведен капитальный ремонт ветхого корпуса. За четверть века Институт вычислительных технологий стал одним из ведущих научно-исследовательских учреждений в Сибирском отделении РАН, важным интегрирующим элементом сибирского научного сообщества. Коллективом, возглавляемым Ю. И. Шокиным поддерживается интеграция вычислительных суперкомпьютерных ресурсов региона. Реализован ряд проектов по формированию и развитию информационно-телекоммуникационных ресурсов СО РАН.

Ближайшими научными партнерами Института за рубежом остаются Сербия, Казахстан и Узбекистан, другие среднеазиатские республики. Были организованы также тесные контакты с германскими коллегами, в частности, совместно с суперкомпьютерным центром в Штутгарте — HLRS— проводилась школа для молодых ученых по параллельному программированию и высокопроизводительным вычислениям.

Ю. И. Шокиным сформирована известная в стране и в мире научная школа, под его руководством подготовлено 15 докторов и 30 кандидатов наук. Юрий Иванович — автор и соавтор свыше 900 работ, в том числе 56 монографий. Вкладом в формирование содержания и методики математического образования в вузах Сибири стали разработанные им 11 учебных пособий.

В разные годы академик Ю. И. Шокин занимал высокие посты в руководстве отечественных и международных научных сообществ. В настоящее время он является членом Отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН, членом Президиума СО РАН, председателем Объединенного ученого совета СО РАН по нанотехнологиям и информационным технологиям, членом Учёного совета НГУ, Учёного совета механико-математического факультета НГУ, Учёного совета факультета Прикладной математики и информатики Новосибирского государственного технического университета, Российского Национального комитета по теоретической и прикладной механике, председателем диссертационного совета при ФИЦ ИВТ, диссертационного совета при Сибирском государственном университете телекоммуникаций и информатики, Межведомственного совета по использованию результатов космической деятельности в интересах социально-экономического развития субъектов РФ при Федеральном космическом агентстве, Бюро рабочей группы Научно-координационного совета по приоритетному направлению «Информационно-телекоммуникационные системы».

Проявляя незаурядную активность в международном научно-организационном сотрудничестве академик Ю.И. Шокин является также членом Европейской академии наук, почетным академиком Инженерной академии Республики Казахстан, почетным профессором Евразийского университета (Астана, Республика Казахстан), Восточно-Казахстанского государственного университета, Харбинского университета, Харбинского политехнического института, почетным академиком НАН Кыргызской Республики.

Награжден орденом «Знак почета», орденом Дружбы, орденом Почета, орденом Александра Невского, высшей наградой Федерации космонавтики России — орденом К.Э. Циолковского. Ю.И. Шокину присвоено звание Заслуженного деятеля науки Сибирского отделения РАН.

В праздничный день юбиляра поздравил президент Российской Федерации Владимир Владимирович Путин.

 

По информации РАН

Я - заголовок

Новости по теме