Структура ВМК МГУ

Кафедры факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ им. М. В. Ломоносова являются основными структурными подразделениями факультета и действуют наряду с лабораториями. Кафедры осуществляют как научную деятельность, так и весь спектр подготовки студентов по основным дисциплинам и в рамках специализации. На 2016 год общее число кафедр — 19.

Кафедра вычислительной математики

Кафедра была создана в 1970 году по инициативе и до 1982 года время возглавлялась академиком Андреем Николаевичем Тихоновым. В 1982 году была переименована в кафедру математической физики.

На кафедре в годы её существования работали: Тихонов, Андрей Николаевич (1970—1982); Костомаров, Дмитрий Павлович (1971—1972); Четверушкин, Борис Николаевич (1972—1982); Денисов, Александр Михайлович (1972—1982); Попов, Александр Михайлович (1973—1982); Тыртышников, Евгений Евгеньевич (1980—1982).

Кафедра математической физики (КМФ)

Кафедра была создана в 1982 году после выделения в 1982 году кафедры вычислительных методов из состава кафедры вычислительной математики последняя была переименована в кафедру математической физики.

Заведующий кафедрой — Профессор Александр Михайлович Денисов.

На кафедре работают: профессор В. И. Дмитриев, профессор А. С. Ильинский, профессор Е. В. Захаров, профессор А. В. Баев, профессор А. В. Разгулин, профессор А. C. Крылов, профессор И. В. Тихонов.

Основные научные направления:

• Научные исследования, связанные с использованием компьютерных технологий для изучения математических моделей различных процессов и явлений.
• Вопросы теории обратных задач и ее применения для решения задач идентификации и обработки изображений.

Кафедра готовит специалистов, способных использовать методы прикладной математики и информатики в различных сферах научной, технической и экономической деятельности. Изучаются современные проблемы объектно-ориентированного программирования.

В составе кафедры в настоящее время работают пять лабораторий: математической физики, вычислительной электродинамики, моделирования процессов тепломассопереноса, обратных задач, математических методов обработки изображений.

Лаборатория математической физики (ЛМФ)

Лаборатория была создана в 1982 году на основе научного коллектива, перешедшего на факультет из НИВЦ МГУ (приказ ректора № 420 от 08 апреля 1982 года).

Основные научные направления:

• Разработка методов математического моделирования низкочастотных электромагнитных полей в проводящих средах.
• Разработка методов решения обратных задач электромагнитных зондирований.
• Создание систем математического моделирования и интерпретации данных электроразведки и геоэлектрики.

Дополнительные научные направления:

• Задачи проектирования излучающих систем.
• Обратные задачи зондирования ионосферы.
• Разработка методов реконструкции палеоклимата по скважинным измерениям температуры.

В настоящее время основные научные исследования лаборатории проводятся по теме: «Методы математического моделирования и решения обратных задач в геофизических исследованиях».

Заведующий лабораторией — профессор Владимир Иванович Дмитриев.

Лаборатория вычислительной электродинамики (ЛВЭ)

Лаборатория образована в 1969 году в составе Вычислительного центра на механико-математическом факультете Московского университета для выполнения плана важнейших работ в области разработки математических методов и применения вычислительной техники для решения задач прикладной электродинамики.

С 1970 года лаборатория входит в состав факультета ВМК МГУ.

Основным направлением научной деятельности лаборатории является разработка численных методов решения задач теории электромагнитных волн, исследование и обоснование численных методов решения задач электромагнитной волновой теории, а также применение таких методов для расчета задач проектирования антенн, радиоволноводов, диэлектрических и полосковых линий передачи.

Лаборатория является производственной базой для практики студентов факультета ВМК МГУ.

Заведующий лабораторией — профессор Анатолий Серафимович Ильинский.

Лаборатория моделирования процессов тепломассопереноса (ЛМПТМП)

Лаборатория была организована в 1982 году на основе научного коллектива, перешедшего на факультет из НИВЦ МГУ. В 2000 году в состав лаборатории вошли сотрудники лаборатории вычислительных методов газодинамики, действующей на факультете в период 1982—2000 годов.

Основные направления научной деятельности:

• Численное моделирование течений вязких жидкостей и газов на основе уравнений Навье-Стокса.
• Численное моделирование струйных и ударно-волновых процессов на основе уравнений Эйлера.

Лаборатория обратных задач (ЛОЗ)

Лаборатория была создана в 1996 году.

Заведующий лабораторией — Борис Михайлович Щедрин.

Основные направления научной деятельности:

• Разработка методов, алгоритмов и пакетов программ для обработки и интерпретации данных дифракционного эксперимента по изучению структуры и состава вещества: моно- и поликристаллов, молекул высокотемпературного газа, биологических макромолекул и вирусов, тонких пленок.
• Выполнение работ по методам оптимизации, сплайн аппроксимации, учету обрыва ряда из-за конечности области измерений, интегрированию быстроосциллирующих функций, решению обратных задач теории теплопроводности, конфлюэнтному анализу, статистическому моделированию. Создано математическое и программное обеспечение для анализа космофизических данных.

Лаборатория математических методов обработки изображений (ЛММОИ)

Лаборатория была организована в 2007 году.

Кафедра вычислительных методов (КВМ)

Кафедра ВМ была создана в 1982 году. Её организатором и руководителем после создания был Профессор, академик РАН Александр Андреевич Самарский

Заведующий кафедрой — профессор, академик РАН Четверушкин Б. Н..

Научные исследования на кафедре ведутся по ряду фундаментальных проблем вычислительной и прикладной математики.

На кафедре разрабатываются численные методы решения задач линейной алгебры, разностные методы решения краевых задач математической физики, создается соответствующее программное обеспечение — пакеты прикладных программ.

Другие направления научных исследований связаны с математическим моделированием сложных прикладных проблем в механике сплошных сред, физике плазмы, теории упругости, химической технологии, биофизике, экологии, медицине, социологии, оптических методах обработки информации. Значительное внимание уделяется визуализации результатов вычислительного эксперимента.

На кафедре работают: лауреат Государственной премии член-корреспондент РАН Ю. П. Попов, академик РАН Б. Н. Четверушкин, профессора В. Б. Андреев, В. М. Головизнин, Г. Г. Еленин, А. П. Михайлов, В. Ф. Тишкин, В. А. Трофимов, А. П. Фаворский, доктора физико-математических наук С. В. Богомолов, О. С. Мажорова, С. И. Мухин, Н. В. Соснин.

В составе кафедры в настоящее время работает три лаборатории: Математического моделирования в физике, Разностных методов, Индустриальной математики.

Кафедра общей математики (КОМ)

Кафедра ОМ была создана в 1973 году. Первоначально коллектив кафедры состоял из сотрудников, пришедших с кафедры вычислительной математики.

Создатель кафедры — профессор, академик РАН Владимир Александрович Ильин.

Сотрудниками кафедры в разное время были профессор, академик РАН Евгений Иванович Моисеев и Андрей Васильевич Бицадзе

Кафедра функционального анализа и его применений (КФАиП)

Кафедра создана в 1981 году. Первым руководителем кафедры был профессор, академик РАН Виктор Антонович Садовничий. В 1983 году кафедра ФА прекратила свою деятельность. Основная часть сотрудников перешла на кафедру общей математики ВМК МГУ.

В 1983 году работа кафедры была восстановлена. Заведующим кафедрой стал профессор, академик РАН Евгений Иванович Моисеев.

Кафедра автоматизации научных исследований (КАНИ)

Кафедра АНИ была создана в 1987 году. Коллектив кафедры сложился в момент создания из сотрудников, пришедших с кафедры Математической физики (ранее Вычислительной математики). Создателем кафедры АНИ являлся Дмитрий Павлович Костомаров.

Заведующий кафедрой — Профессор Александр Михайлович Попов.

В составе кафедры в настоящее время работает лаборатория Открытых информационных технологий.

Лаборатория открытых информационных технологий (ЛОИТ)

Лаборатория ОИТ создана в 1998 году на основе переданной в состав факультета лаборатории системного программирования НИВЦ МГУ. С 2005 года лаборатория входит в структуру кафедры автоматизации научных исследований.

Заведующий лабораторией — профессор Владимир Александрович Сухомлин.

Кафедра вычислительных технологий и моделирования (КВТМ)

Кафедра ВТМ была создана в 2004 году и связана с Институтом вычислительной математики РАН. Основателем кафедры был профессор, академик РАН Гурий Иванович Марчук.

Заведующий кафедрой — профессор, чл.-корр. РАН Евгений Евгеньевич Тыртышников.

Основные научные направления кафедры включают математические технологии численного анализа, математическое моделирование природной среды и климата, математическое моделирование в медицине.

Кафедра занимает лидирующее положение в ряде областей вычислительной математики и суперкомпьютерного моделирования. Крупные проекты связаны с развитием разработанных в ИВМ РАН модели глобального климата и модели общей циркуляции атмосферы, внедренной в Гидрометцентре России в качестве метода глобального среднесрочного прогноза погоды.

Разрабатываются математические модели молекулярно-генетических, иммунологических и эпидемиологических процессов, системы и методы решения задач ассимиляции данных. Создано и активно развивается новое поколение методов вычислительной математики и линейной алгебры на основе тензорных представлений многомерных данных.

Научное партнерство осуществляется с Институтом океанологии РАН, Институтом безопасного развития атомной энергетики, Гидрометцентром России, НИВЦ МГУ.

Работает совместная немецко-российская лаборатория GERRUS-LAB, созданная для развития тензорной вычислительной математики и ее приложений на базе ИВМ РАН и Института Макса Планка в Лейпциге.

Для студентов и аспирантов с 2010 года организуется Римско-Московская школа матричных методов и прикладной линейной алгебры, включающая двухнедельные курсы лекций и семинаров в Москве и в Риме.

На кафедре работают академик РАН В. П. Дымников, члены-корреспонденты РАН В. Н. Лыкосов и Е. Е. Тыртышников, профессора и доктора наук В. И. Агошков, А. Б. Богатырев, Г. А. Бочаров, Ю. В. Василевский, А. А. Романюха, М. А. Толстых.

Кафедра математической статистики (КМС)

В составе кафедры в настоящее время работает лаборатория Статистического анализа.

Кафедра математической кибернетики (КМК)

В составе кафедры в настоящее время работает лаборатория Математических проблем компьютерной безопасности.

Кафедра алгоритмических языков (КАЯ)

В составе кафедры в настоящее время работает лаборатория Вычислительного практикума и информационных систем.

Кафедра автоматизации систем вычислительных комплексов (КАСВК)

Кафедра АСВК была организована в 1970 году.

На кафедре изучаются различные проблемы системного и прикладного программирования. К числу основных научных тем кафедры относятся: изучение архитектур ЭВМ и вычислительных комплексов, проблемы сетевого взаимодействия ЭВМ, исследования в области анализа поведения распределенных вычислительных систем и их моделирования, разработка технологий параллельного программирования, создание систем для моделирования параллельных процессов обработки данных, разработка систем машинной графики и обработки изображений, исследуются проблемы применения технологии нейронных сетей в программных системах искусственного интеллекта. Ведущие специалисты кафедры принимали непосредственное участие в становлении отечественной вычислительной техники. С момента основания кафедра активно сотрудничает с Институтом точной механики и вычислительной техники имени С. А. Лебедева, а также поддерживает тесные контакты с Межведомственным Суперкомпьютерным центром.

На кафедре работают: профессор, член-корреспондент РАН В. В. Воеводин, профессор, член-корреспондент РАН Г. Г. Рябов, профессор Л. А. Калиниченко, профессор А. Н. Томилин, профессор Р. Л. Смелянский, профессор И. В. Машечкин, профессор В. А. Сухомлин, профессор В. Ф. Тюрин.

Сотрудниками кафедры в разное время являлись: профессор Н. В. Макаров-Землянский, профессор А. Н. Сотников.

В составе кафедры в настоящее время работают пять лабораторий: Вычислительных комплексов, Безопасности информационных систем, Компьютерной графики и мультимедиа, Технологий программирования, Научно-исследовательская лаборатория ЭВМ.

Лаборатория безопасности информационных систем (ЛБИС)

В 1992 году при поддержке компании Sun Microsystems была организована научно-исследовательская лаборатория Системы Sun в образовании и научных исследованиях.

В 2005 году лаборатория была переведена в состав кафедры АСВК под новым названием Информационные системы в образовании и научных исследованиях.

В 2012 года переименована в лабораторию безопасности информационных систем (ЛБИС)

Лаборатория Компьютерной графики и мультимедиа (ЛКГиМ)

Лаборатория КГиМ проводит исследования в области компьютерной графики, компьютерного зрения, обработки изображений, видео и звука. Сотрудники лаборатории читают несколько обязательных и специальных курсов для студентов факультета ВМК. Лаборатория является организатором конференции Графикон, крупнейшей научной конференции в области компьютерной графики на территории бывшего Советского Союза.

История лаборатории

Работа по обучению студентов ведется с 1983 года, когда Ю. М. Баяковский начал читать спецкурс по компьютерной графике. С 1990 года на факультете читается семестровый курс «Компьютерная графика» как обязательный для студентов программистского потока третьего курса. В 1998 году для студентов Баяковского было выделено отдельное помещение на факультете. С 2002 года лаборатория официально является лабораторией кафедры АСВК факультета ВМК.

Структура лаборатории

Бессменным руководителем лаборатории с момента её основания до 2014 года являлся пионер советской компьютерной графики Юрий Матвеевич Баяковский. Лаборатория разделена на три подгруппы: группа компьютерного зрения, видеогруппа, группа компьютерной графики.

Группа компьютерного зрения

Компьютерным зрением в лаборатории начал заниматься Владимир Вежневец в 1999 году. Он же стал первым руководителем группы зрения.

Области исследований:

• обработка изображений, видео и данных лазерного сканирования
• компьютерное зрение
• прикладное машинное обучение
• трёхмерная реконструкция
• анализ медицинских изображений
• человеко-машинный интерфейс

Прикладные задачи, наиболее активно решаемые группой, включают в себя разработку технологий создания трёхмерных моделей городских сцен, анализ качества дорожного покрытия, а также анализ поведения животных. Руководитель группы — Антон Сергеевич Конушин.

Видеогруппа

Группа занимается обработкой и фильтрацией видеоданных, а также разработкой видеокодеков. Один из разработанных группой кодеков, MSU Lossless Video Codec, долгое время был самым качественным в мире видеокодеком в своей категории. Руководитель группы — Дмитрий Сергеевич Ватолин.

Группа компьютерной графики

Группа занимается визуализацией image-based (изображений на основе) данных, полученных с цифровых камер и лазерных сканеров, интерактивной трёхмерной графикой. Также исследуются технологии физически-корректной трассировки лучей. Руководитель — Алексей Викторович Игнатенко.

Курсы лаборатории

Курс компьютерной графики обязателен для всех студентов факультера ВМК. Сотрудники лаборатории читают курс студентам 3 курса программистского потока. Курс сопровождается практическими заданиями по компьютерному зрению, созданию интерактивных OpenGL-сцен, низкоуровневой обработке изображений и звука. Практические задания вырабатывают у студентов навыки по реализации законченных программистских проектов в сжатые сроки.

Кроме этого, сотрудники лаборатории читают ряд спецкурсов:

• Введение в компьютерное зрение — ознакомительный с областью курс. Практическая часть включает задания по распознаванию объектов на изображениях, машинному обучению, трёхмерной реконструкции или сопоставлению изображений.
• Структурные методы анализа изображений и сигналов — курс, посвящённый некоторым математическим методам зрения. Студенты получают представление о вероятностных моделях (таких, как марковские и байесовские сети), учатся анализировать скрытые марковские модели, узнают о методах сокращения размерности данных, а также узнают о сегментации изображений методами дискретной оптимизации и об активных моделях формы.

• Основы фотореалистичного синтеза изображений
• Методы сжатия медиаданных

Обучение

С самого начала своего существования лаборатория сотрудничает с промышленным сектором, что позволяет сохранять актуальность и практическую ценность разработанных технологий. До 2005 года велось активное сотрудничество с SAIT, исследовательским подразделением Samsung. В рамках совместной работы было выполнено несколько проектов, в частности посвящённых реконструкции трёхмерной модели головы человека по стереопаре, созданию трёхмерной модели городского перекрёстка по одной фотографии и др.

В настоящее время идёт совместная работа с НПО «Регион», Octonus Software и другими коммерческими фирмами.

Лаборатория технологий программирования (ЛТП)

Лаборатория ТП образована в 2000 году. В 2002 году введена в структуру факультета в составе кафедры АСВК.

Заведующий лабораторией — профессор Игорь Валерьевич Машечкин.

Кафедра английского языка

Кафедра английского языка была создана на факультете ВМК МГУ в 1990 году путём разделения кафедры английского языка механико-математического факультета МГУ.

Заведующая кафедрой — доцент Лариса Борисовна Саратовская.

Курс английского языка на факультете ВМК МГУ состоит из двух этапов:

1 -й этап — обязательное обучение студентов 1 и 2 курсов (как специалистов, так и бакалавров) по 140 аудиторных часов в учебный год в сочетании с внеаудиторной индивидуальной самостоятельной подготовкой учащихся.

После первого этапа студенты должны уметь:

• читать и понимать английский текст по общегуманитарной и компьютерной проблематике;
• грамотно излагать свои мысли письменно и устно;
• понимать иностранную речь на слух.

На 2-м этапе кафедра предоставляет студентам следующие курсы:

• курс английского языка в магистратуре (140 часов аудиторных занятий с экзаменом в конце учебного года);
• курс подготовки к международному экзамену TOEFL (для студентов — бакалавров с зачетом в конце курса);
• факультативный двухгодичный курс для будущих переводчиков профессионального английского языка (с экзаменом и предоставлением сертификата);
• факультативные курсы других иностранных языков.

После второго этапа студенты должны уметь:

• навыки реферирования, аннотирования и обсуждения прочитанного;
• отработка говорения, позволяющая свободно общаться с «носителями» иностранного языка;
• навыки деловой переписки (тезисов, докладов, статей, заявок на участие в международных конференциях);
• владение переводом с иностранного языка на русский и с русского на иностранный язык текстов профессиональной направленности и фраз повседневного общения с использованием сложных грамматических и синтаксических конструкций.

Большая часть нагрузки кафедры приходится также на подготовку аспирантов факультета ВМК к сдаче кандидатского минимума, включающего понимание длинных и сложных научных статей и полное владение навыками самостоятельной работы (реферирование, аннотирование прочитанного), умения аргументировать, показывать преимущество и недостатки разных научных мнений и точек зрения во время международных контактов и конференции.

Студенческие лаборатории

Студенческая исследовательская лаборатория Intel

Лаборатория была создана в 2001 году.

Основными видами деятельности лабораторий являются:

• Повышение образовательного уровня студентов путем чтения лекций и мастер-классов, формирования новых курсов, подготовки практикумов и учебных пособий по актуальным тематикам в области информационных технологий.
• Модификация и обновление действующих учебных программ.
• Ведение учебно-исследовательских и научно-исследовательских проектов.
• Организация научно-образовательных мероприятий, студенческих школ, конкурсов.

Студенческая лаборатория технологий Microsoft

Лаборатория была создана в 2004 году.

С 2009 года переименована в лабораторию инструментальных средств математического моделирования (ЛИСММ).

Основными видами деятельности лаборатории являются:

• Ввовлечение студентов в научно-исследовательскую деятельность в области информационных технологий.
• Организация разработки программных проектов на основе технологий корпорации Microsoft.
• Практическое знакомство с новейшими технологиями и программными продуктами корпорации Microsoft.
• Получение и распространение информации о перспективных исследовательских проектах Microsoft Research.

Литература

• Академик Андрей Николаевич Тихонов (к 100-летию со дня рождения) / редактор-составитель Е. А. Григорьев — МАКС Пресс, 2006
• Березин И. С. О кафедре вычислительной математики и Вычислительном центре Московского университета // Вестн. Моск. ун-та, Матем., Мех., 1967, № 6, с. 52-60
• Иван Семенович Березин: Биография, воспоминания, документы / автор-составитель Е. А. Григорьев — М.: Издательство Московского Университета, 2010. — 167 с. IBSN 978-5-211-05910-8
• Летопись Московского университета. В 3-х томах / автор-составитель Е. И. Ильченко — М., Изд-во МГУ, 2004
• Понтрягин Л. С. Жизнеописание Льва Семёновича Понтрягина, математика, составленное им самим. Рождения 1908, г. Москва — М., КомКнига, 2006
• Факультет вычислительной математики и кибернетики: История и современность: Биографический справочник / Автор-составитель Е. А. Григорьев. — М.: Издательство Московского Университета, 2010. — 616 с. IBSN 978-5-211-05838-5
• Профессора Московского университета. 1755—2004: Библиографический словарью В 2-х томах / авторы-составители А. Г. Рябухин, Г. В. Брянцева — М.: Издательство Московского Университета, 2005
• Энциклопедия Московского университета: Научно-исследовательский вычислительный центр / под общей ред. А. В. Тихонравова — М., МАКС Пресс, 2005