CC BY
42
НАУЧНАЯ ЖИЗНЬ
10-й Международный междисциплинарный научный семинар «Математические модели и моделирование в лазерно-плазменных процессах & передовых научных технологиях»
(26 мая — 2 июня 2012 г., г. Петровац, Черногория)
С 26 мая по 2 июня 2012 г. в городе Петровац (Черногория) состоялся 10-й Международный междисциплинарный научный семинар «Математические модели и моделирование в лазерно-плазменных процессах & передовых научных технологиях» (http:// lppm3.modhef.ru).
Оглядываясь назад на вехи развития семинара на протяжении десяти лет, отметим, что он начал работу в 2003 г. в Москве, на территории Московского гуманитарного университета, по инициативе группы ученых двух институтов Российской академии наук — Института математического моделирования (д-р физ.-мат. наук, проф. В. И. Мажукин) и Института общей физики им. А. М. Прохорова (д-р физ.-мат. наук С. В. Гарнов). В 2007 г. к организаторам семинара присоединилась группа ученых Университета Черногории (проф. Л. Вукчевич, проф. Ж. Павичевич). Во многом благодаря их инициативе с 2009 г. у семинара появилась вторая секция — «Математическое моделирование в передовых научных технологиях», основу которой составило математическое моделирование гуманитарно-экономических проблем. Это направление было активно поддержано профессорско-преподавательским коллективом кафедры мате-
матического и компьютерного моделирования Московского гуманитарного университета. Работу обеих секций объединяет единая методологическая основа — математическое моделирование.
Современное математическое моделирование представляет собой универсальную технологию научных исследований, основанную на замене исходного процесса физической или информационно-логической природы его образом — математической моделью. Математические модели позволяют абстрагироваться от реальности, выделив при этом основные свойства и связи, общие для многих реальных процессов. Этим обеспечивается универсальность и единство подходов математического моделирования к анализу и решению проблем различной природы.
Исторически применение методов математического моделирования началось в естественных науках, где математический аппарат — неотъемлемая составляющая описания явления и его последующего анализа. Одним из основоположников и идеологов современного математического моделирования в естественных науках является известный советский и российский ученый академик А. А. Самарский, вклад которого в развитие математиче-
ских наук отмечен правительственными наградами, в том числе званиями Героя Социалистического Труда и лауреата Ленинской и Государственной премий. Ему принадлежат многие основополагающие идеи в области математического моделирования, в том числе формулировки вычислительного эксперимента и знаменитой триады «модель — алгоритм — компьютерная программа». Под его руководством впервые был выполнен ряд уникальных вычислительных экспериментов, среди которых явление Т-слоя, проблемы лазерного термоядерного синтеза, плазменные явления в токомаках, лазерно-плазменная обработка материалов и т. д. Благодаря усилиям академика А. А. Самарского и его научной школы математическое моделирование в настоящее время приобрело статус самостоятельной науки.
Среди многих научных направлений, развиваемых в Институте прикладной математики им. М. В. Келдыша, традиционным направлением для научной школы А. А. Самарского остается математическое моделирование лазерного воздействия на материалы в так называемом технологическом диапазоне интенсивности излучения. Исследования по данной тематике на протяжении многих лет проводятся в тесном сотрудничестве с научной школой нобелевского лауреата академика А. М. Прохорова — основателя Института общей физики РАН. Имя А. М. Прохорова широко известно у нас в стране и за рубежом. А. М. Прохоров — один из основоположников квантовой электроники и лазерной физики — дисциплин, принадлежащих к числу самых великих достижений науки XX в. Его научная деятельность отмечена международным признанием (Нобелевская премия в 1964 г.) и правительством страны (звания Героя Социалистического Труда, лауреата Ленинской и Государственной премий).
В естественно-научной секции семинара усилия в основном сосредоточены на исследовании процессов лазерной физики, развитии математических методов и моделировании многочисленных приложений лазерной техники. Через пятьдесят лет после своего рождения (1961) лазер представляет собой совре-
менный, эффективный и элегантный инструмент с многочисленными приложениями в физике, химии, биологии, материаловедении, медицине, космосе и проблемах безопасности.
На заседаниях обсуждаются последние достижения фундаментальных и прикладных исследований в области лазерной обработки материалов, синтеза и диагностики для нано-, пико-, фемтосекундных импульсов. Актуальными темами являются проблемы математического моделирования процессов лазерного наноструктурирования генерации наночастиц, импульсного лазерного напыления тонких пленок, взаимодействия ультракоротких лазерных импульсов с материалами и лазерной абляции.
На секции «Математическое моделирование в передовых научных технологиях» обсуждается применение математических методов в таких областях знаний, как экономика, лингвистика, история, демография, социология, медицина, экология, где проблемы труд-ноформализуемы, а результаты применения математических технологий не столь очевидны. Поэтому использование в этих областях математических методов связано с большими трудностями. Уровень сложности проблем этих направлений на современном этапе развития требует новых подходов в их решении. В постиндустриальном обществе, где наука стала непосредственной производительной силой, на передний план вышли информационные технологии и информационное воздействие на все сферы человеческой деятельности. Экономика приобрела сверхсложный характер, который определяется как огромным числом взаимозависимых связей между экономическими структурами, так и влиянием политики, человеческого фактора, рисков различной природы и т. д. Глубина и размах компьютерной или информационной революции требует широкого применения математических знаний для решения усложнившихся проблем в различных сферах общественной жизни, социальной и экономической деятельности. Сейчас математическое моделирование активно встраивается в структуры современного информационного общества, являясь интеллектуальным ядром информационных тех-
нологий. На секции обсуждаются возможности применения методологии математического моделирования в истории, лингвистике, медицине, экологии, демографии. Наиболее адаптированными к математическому моделированию являются экономические проблемы. Особый интерес представляет тема освоения космоса в историческом, гуманитарном, информационном аспектах, обсуждаемая на заседаниях секции.
Годы проведения последних семинаров совпали с рядом выдающихся юбилейных дат, широко отмечаемых российской и мировой научной общественностью, среди которых 50-летие первого полета человека в космос, совершенного Ю. А. Гагариным; 100-летие со дня рождения главного теоретика отечественной космонавтики академика М. В. Келдыша; 50-летие изобретения лазера; приближение 50-летия присуждения Нобелевской премии в области квантовой физики Ч. Таунсу (США), А. М. Прохорову (СССР), Н. Г. Басову (СССР). Откликом на эти события стало введение новых рубрик в тематику семинара, таких как «Русский космос».
Структурное наполнение юбилейного 10-го Международного междисциплинарного научного семинара состояло из общих пленарных и устных докладов, заслушанных на двух параллельных секциях: «Математическое моделирование в передовых научных технологиях» и «Математическое моделирование в лазерно-плазменных процессах. В работе семинара приняли участие более 70 известных ученых из четырех стран: России, Черногории, Сербии, Германии.
Российская сторона была представлена следующими институтами и научными центрами: Институтом прикладной математики им. М. В. Келдыша (ИПМ) РАН; Институтом общей физики им. А. М. Прохорова (ИОФ) РАН; Институтом теплофизики экстремальных состояний (ИТЭС) РАН; Институтом всеобщей истории (ИВИ) РАН; Научно-исследовательским институтом системных исследований (НИИСИ) РАН; Международным лазерным центром МГУ им. М. В. Ломоносова; Научно-исследовательским институтом ядерной физики им. Д. В. Скобельцына МГУ
им. М. В. Ломоносова; Государственным научным центром РФ — Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований (ГНЦ РФ ТРИНИТИ), а также физическим факультетом МГУ им. М. В. Ломоносова; Московским гуманитарным университетом (МосГУ); Санкт-Петербургским национальным исследовательским университетом информационных технологий, механики и оптики (ЛИТМО); Российской академией народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ (РАНХиГС). Черногория была представлена исследователями Университета Черногории (факультеты: морской — в Которе, естественных наук и математики — в Подгорице, туризма и гостиничного бизнеса, прикладной физиотерапии — в Игало); Сербия — исследователями механического факультета Университета Белграда (Faculty of Mechanical Engineering, University of Belgrade), Университета Приштины в Косовской Митровице (University in Pristina, Kosovska Mitrovica), факультета естественных наук Университета города Нови-Сад (Faculty of Sciences, University of Novi Sad); Германия — Институтом лазерных технологий Фраунгофера (кафедра моделирования и симуляции) в Аахене (Fraunhofer Institute for Laser Technology, Department of Modeling and Simulation, Aachen, Germany).
Семинар начал свою работу 28 мая в зале заседаний Дворца культуры «Красная коммуна» (JUSD «Crvena komuna»). В открытии семинара приняли участие первый заместитель посла Российской Федерации в Черногории А. Ю. Кудрявцева, мэр города Будва Лазар Радэнович.
За четыре дня заседаний на двух секциях было представлено более 60 докладов, в том числе 30 — пленарных обзорных докладов ведущих российских и зарубежных ученых. Учеными Черногории и Сербии на семинаре сделано 15 докладов. Доклады секции «Математическое моделирование в лазерно-плазменных процессах» были представлены в четырех рубриках: «Лазерное воздействие» — 12 докладов, «Русский космос» — 7 докладов, «Математическое моделирование» — 11 докладов, «Вычислительная математика и программные комплексы» — 13 устных и 8 стен-
довых докладов, в секции «Математическое моделирование в передовых научных технологиях» — 5 устных и 4 стендовых доклада.
Семинар по-прежнему сохраняет междисциплинарную направленность, основывающуюся на научной методологии математического моделирования, которая позволяет объединить ученых, работающих в различных предметных областях: математике, физике, химии, биологии, медицине, экономике, истории. Участниками семинара были проанализированы результаты последних экспериментальных и теоретических исследований и сформулированы проблемы, подлежащие решению. Отмечалась исключительная роль методов математического моделирования в области пико-(10-12 сек.) и фемтосекундного (10-15 сек.) воздействия. Обсуждались принципы и методы разработки специализированного программного обеспечения. Были сформулированы научные проблемы, находящиеся на стыке различных областей знания, требующие применения универсальных методов математического моделирования.
В ходе работы семинара состоялись тематические дискуссии в форме круглых столов: «Россия в глобальном финансово-экономическом кризисе» (ведущий А. А. Хачатуров, РАНХ и ГС при Президенте РФ), «Открытый протест как волеизъявление народа (на примере Франции ХУП-ХУШ вв.)» (ведущий З. А. Чеканцева, ИВИ РАН), «О самоорганизации работников науки» (ведущий А. А. Са-мохин, ИОФ им. А. М. Прохорова РАН), «Молодежь и общество: 20 лет спустя (демографическая ситуация)» (ведущий Б. А. Ручкин, Институт фундаментальных и прикладных исследований МосГУ). Обсуждались актуальные вопросы своевременной реакции научного и преподавательского сообщества на вызовы быстро меняющейся обстановки в облас-
ти научных исследований и высшего образования.
Проведение юбилейного 10-го заседания было ознаменовано выпуском Трудов Международного междисциплинарного семинара «Математические модели и моделирование в лазерно-плазменных процессах & передовых научных технологиях» в реферируемом журнале «Mathematica Montisnigri», (2012, vol. XXIV, 345 p.), включивших 27 статей. В этом выпуске журнала нашли отражение все традиционные направления, развиваемые на обеих секциях семинара, а также наиболее интересные темы дискуссий. Статьи сгруппированы в следующих рубриках: «Лазерно-плазменные процессы. Эксперимент и моделирование»; «Математика и моделирование»; «Космос»; «Моделирование в экономике»; «Актуальные проблемы гуманитарных наук».
По окончании работы семинара 2012 г. были приняты следующие решения: всемерно усиливать и развивать научные контакты с Университетом Черногории и на их основе установить сотрудничество с учеными других балканских государств; поддерживать основные принципы семинара, усиливая в дальнейшем его междисциплинарность, привлекая для этого ученых из различных областей науки; провести 11-й Международный научный семинар осенью 2013 г. в Черногории.
В. И. Мажукин
THE 10th INTERNATIONAL INTERDISCIPLINARY SCIENTIFIC SEMINAR «MATHEMATICAL MODELS AND MODELLING IN LASER-PLASMA PROCESSES AND ADVANCED SCIENCE TECHNOLOGIES» (26 MAY — 2 JUNE 2012, MONTENEGRO, PETROVAC)
V. I. Mazhukin
