Институт математики,
информационных технологий и физики

Слабовидящим

03.03.01 «Прикладные математика и физика»

На сегодняшний день в связи с развитием новых наукоемких технологий на рынке труда возникла острая необходимость в квалифицированных кадрах (во всех областях, использующих в технических разработках программное обеспечение) для разработки программ, математических моделей и алгоритмов для решения физико-технических и естественнонаучных задач. То есть необходима подготовка специалистов, сочетающих глубокие знания по фундаментальным дисциплинам со значительным опытом проведения теоретических и прикладных исследований связанных с компьютерным моделированием. Это означает, что нужны специалисты, владеющие знаниями в предметных областях, связанных с физикой и одновременно нужны специалисты, владеющие знаниями в области прикладной математики, так как изучение большинства физических явлений сегодня невозможно без знания современной математики и информационных технологий. Математическое моделирование физических процессов сейчас переживает второе рождение, в связи с появлением сверхмощных вычислительных средств и новых технологий работы на этих вычислительных приборах(параллельное программирование, облачные вычисления). С другой стороны, для дальнейшего развития вычислительных средств нужна новая физическая основа.

При производстве любого нового продукта можно провести физический эксперимент, а можно отказаться от него, чтобы избежать материальных затрат, и просчитать его параметры по математической модели.

Очень дорого разбивать автомобили о стенку, выполняя краш-тест. Дорого проводить испытания современного авиационного двигателя. Проще, дешевле и надежнее выполнить численный эксперимент. Но чтобы провести его точно, надо построить аккуратную физико-математическую модель с описанием свойств материалов. Безусловно, это непростое дело и ключевую роль здесь играют прикладная и вычислительная математика, с ее помощью организуется вычислительный процесс. Когда смотришь на результаты современных вычислительных экспериментов и натурных, тех же краш-тестов, то совпадения потрясающие! Этим расчетам можно абсолютно верить. Потому все крупнейшие компании идут по пути компьютерного моделирования.

Натурные прототипы крыла самолетов «Боинг» прошлого поколения, пришлось изготовить в 77 экземплярах. Процесс вычислительного моделирования позволил сократить их количество до семи. Вот она реальная экономия и конкурентоспособность.

Мы привыкли к различным электронным устройствам, но только для того чтобы смоделировать нормальное распределение тепла в смартфоне, надо потратить на один расчет на суперкомпьютере на базе 10 000 ядер примерно 10 часов. Для этого и нужны параллельные технологии. Что касается понятия «параллельный», то весь компьютерный мир — это наша параллельная реальность.

Известный холдинг по производству бытовой химии «Procter & Gamble» всю продукцию — даже упаковки — производит, предварительно проведя ее сертификацию посредством суперкомпьютерного моделирования. А с учетом огромных производственных объемов холдинга даже снижение цены на полцента на единицу продукции дает огромную экономию.