Отделения и кафедры
факультета
Кафедра компьютерных методов физики
Заведующий кафедрой
профессор Пытьев Юрий Петрович
Зав.
кафедрой компьютерных
методов физики
профессор Ю.П.Пытьев
Кафедра образована в 1991 году приказом Ректора МГУ.
На кафедре представлены следующие научные направления:
1. Методы анализа и интерпретации эксперимента
Математические методы анализа и интерпретации эксперимента
разрабатывались на кафедре под руководством проф. Пытьева Ю.П.
более 25 лет. За это время создана математическая теория измерительно-вычислительных
систем (ИВС) как принципиально нового класса средств измерений.
Разработанное математическое и программное обеспечение позволяет
синтезировать идеальные измерительные приборы на ИВС, исследовать
предельные возможности ИВС как измерительных приборов, исследовать
адекватность математических моделей изучаемых объектов, процессов,
явлений и т.д. Под руководством проф. Чуличкова А.И. развиваются
математические методы анализа и интерпретации данных, основанные
на исследовании математической модели их формирования. Методы
позволяют эффективно учитывать симметрию решаемой задачи анализа
и интерпретации, а также трудно формализуемые сведения о моделируемых
объектах и явлениях. Результаты этих работ находят применение
в микро- и нанотехологиях, в биофизике и других областях. Под
руководством доц. Волкова Б.И. разрабатываются методы построения
математических моделей измерительных преобразователей. Под руководством
доц. Сердобольской М.Л. разрабатываются математические методы
анализа эффективности различных стохастических ИВС, в том числе
нелинейных.
По этой тематике опубликовано более 150 научных работ, в том
числе 6 монографий, защищено более 25 кандидатских и одна докторская
диссертация, получено 5 авторских свидетельств.
2. Математические методы анализа и распознавания изображений
С 1975 г. под руководством проф. Пытьева Ю.П. разрабатываются
методы морфологического анализа изображений, предназначенные
для решения задач классификации, обнаружения, узнавания и оценки
параметров объектов реальной сцены по их изображениям, полученным
при различных и неизвестных условиях регистрации. В последнее
время направление получило новый импульс в связи с исследованием
геологических структур по сигналам, полученным при бурении скважин,
анализом структуры поверхности по изображениям микрошлифов и
др.
По этой тематике защищено более 10 кандидатских диссертаций.
3. Методы нечеткой и неопределенной нечеткой математики
С 1995 г. под руководством проф. Пытьева Ю.П. разрабатывается
математическая теория возможностей как альтернатива математической
теории вероятностей, позволяющая эффективно моделировать многие
аспекты нечеткости, свойственной сложным физическим, техническим
и социальным системам, решать задачи анализа и интерпретации
измерений, прогнозирования и т.п. Под руководством проф. Чуличкова
А.И. развивается теория нечетких функций. В настоящее время
под руководством проф. Пытьева Ю.П. разрабатываются новые методы
неопределенной нечеткой математики для моделирования объектов
и явлений. Эти методы являются основой для решения задач анализа
и интерпретации, позволяя, в частности, выражать отношение исследователя
к используемым моделям и выводам, истинность которых, как правило,
не абсолютна. Под руководством доц. Матвеевой Т.В. разрабатываются
методы экспериментального построения теоретико-возможностных
моделей физических объектов.
По этому направлению опубликована монография и защищены 3 кандидатские
диссертации.
4. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент
(компьютерное моделирование)
Под руководством с.н.с. Грачева Е.А. развиваются новые эффективные
компьютерные технологии моделирования методами молекулярной
динамики и Монте-Карло. Разрабатываемые модели нашли применение
в исследованиях биологических объектов (фотосинтез), микро-
и нанотехнологий, электронной микроскопии, медицинской (радиационной)
физике и других. С 2002 г. под руководством к.ф.м.н. Плохотникова
К.Э. разрабатываются общие вопросы современной научной методологии
математического моделирования. Результаты этих работ используются
при моделировании в биологии, физике твердого тела, физике сплошных
сред, теории поля, истории, политике и психологии (психофизике).
5. Квантовая теория и вопросы мировоззрения
Под руководством д.ф.м.н. А.В. Белинского исследуются вопросы
экспериментальной проверки различных интерпретаций квантовой
механики, в частности, теории скрытых параметров методами квантовой
оптики. Произведено обобщение теоремы Белла на случай наличия
потерь и доказана достаточность экспериментальных данных для
опровержения теории скрытых параметров.
Крупные научные результаты, полученные на кафедре.
- Создана математическая теория измерительно-вычислительных
систем как средств измерения и на ее основе разработаны новые
и эффективные методы решения задач анализа и интерпретации
измерений.
- Создана математическая теория возможностей и разработаны
основы построения теоретико-возможностных моделей физических
объектов и явлений.
- Разработано новое научное направление — математические
методы морфологического анализа изображений.
Международное сотрудничество
Ведутся работы по применению новых математических методов и
компьютерных технологий в рамках контрактов с фирмами «Schlumberger»,
«Alcoa» и др.
Основные курсы, читаемые на кафедре
Кафедра ведет лекционные и практические занятия по программированию
на 1—2 курсах и обеспечивает преподавание теории вероятностей
и математической статистики на 3-м курсе физического факультета.
Преподаватели кафедры читают лекции по общему курсу «Численные
методы» для студентов ряда отделений физического факультета.
Специальные курсы включают в себя дополнительные главы математики
(функциональный анализ, теорию меры), математические методы
решения ряда задач (вычислительная геометрия и вычислительная
физика, методы решения экстремальных задач и др.), методы компьютерного
моделирования (компьютерная обработка изображений, нечисленные
алгоритмы программирования и др.), а также ряд курсов, направленных
на изучение методов, созданных на кафедре (морфологический анализ
изображений, теория возможностей и ее применение, теория измерительно-вычислительных
систем и др.).
Монографии и учебные пособия:
- Пытьев Ю.П. Возможность. Элементы теории и применения. М.:
Эдиториал УРСС, 2000. 192 с.
- Пытьев Ю.П. Математические методы интерпретации эксперимента.
М.: Высшая школа, 1989. 352 с.
- Пытьев Ю.П. Методы математического моделирования измерительно-вычислительных
систем. М.: Наука, 2002. 384 с.
- Чуличков А.И. Математические модели нелинейной динамики.
М.: ФИЗМАТЛИТ, 2000. 296 с.
- Чуличков А.И. Основы теории измерительно-вычислительных
систем. Тамбов, 2000. 140 с.
- Плохотников К.Э. Нормативная модель глобальной истории.
М.: Изд-во МГУ, 1996.
- Плохотников К.Э. Эсхатологическая стратегическая инициатива:
исторический, политический,психологический и математический
комментарии. М.: Изд-во МГУ, 2001.
- Антонюк В.А., Задорожный С.С., Иванов А.П., Мартынов Н.Н.
Программирование. Учебное пособие для студентов 1 и 2 курсов.
М.: Физический факультет МГУ, 2000. 152 с.
- Иванов А.П., Мартынов Н.Н. MATLAB 5.x. Вычисления, визуализация,
программирование. М.: КУДИЦ-ОБРАЗ, 2000. 336 с.
- Мартынов Н.Н. Введение в Mathlab-6. М.: Кудиц-образ, 2002.
352 с.
|