— Идея проведения межинститутского семинара возникла по итогам обсуждения результатов работы института за 2024 год на Ученом совете. Мы решили взять достаточно широкую тематику планируемых семинаров, включающую математическое моделирование как основу междисциплинарных исследований, а также передовые способы обработки данных, в том числе с применением искусственного интеллекта, — поделилась Анна Реттиева, директор ИПМИ КарНЦ РАН.
О работе суперкомпьютеров, о том, как появился и над какими задачами работает вычислительный кластер на базе ЦКП КарНЦ РАН «Центр высокопроизводительной обработки данных» рассказал Александр Румянцев, руководитель лаборатории стохастического моделирования информационно-вычислительных и телекоммуникационных систем ИПМИ КарНЦ РАН.
Выступает Александр Румянцев, руководитель лаборатории стохастического моделирования информационно-вычислительных и телекоммуникационных систем ИПМИ КарНЦ РАН
— Несмотря на достаточно скромные технические характеристики, кластер широко используется как сотрудниками нашего института, так и коллегами из других научных подразделений КарНЦ РАН. За последние 15 лет на оборудовании решался широкий спектр задач, включая квантово-химические расчеты, вычислительную гидродинамику, модели водородопроницаемости, расчеты в области дискретной математики, имитационное моделирование. В настоящий момент совместно с другими институтами ведутся расчеты в области биоинформатики, геологии, моделирования водных объектов, — пояснил Александр Румянцев.
Один из примеров эффективного взаимодействия — совместные исследования математиков и сотрудников Института водных проблем Севера КарНЦ РАН. Илья Чернов, старший научный сотрудник лаборатории моделирования природно-технических систем ИПМИ КарНЦ РАН, рассказал о работе по моделированию динамики морей. Для важного для Республики Карелия Белого моря была разработана численная модель вод, льда и экосистемы, которая позволяет рассматривать различные сценарии трансформации ледового режима под воздействием изменения климата.
Кроме того, математики и гидрологи участвуют в разработке системы моделирования и прогнозирования климата в Арктике совместно с Главной геофизической обсерваторией им. А.И. Воейкова и биогеохимической модели Мирового океана совместно с Институтом вычислительной математики им. Г.И. Марчука. Модели воспроизводят физические и биохимические процессы, учитывают их многолетнюю динамику и помогают прогнозировать изменения климата и их последствия.
Совместные исследования карельских математиков и сотрудников Института водных проблем Севера КарНЦ РАН представляет Илья Чернов, старший научный сотрудник лаборатории моделирования природно-технических систем ИПМИ КарНЦ РАН
Андрей Крижановский, руководитель лаборатории информационных компьютерных технологий ИПМИ КарНЦ РАН, рассказал о том, благодаря каким инструментам решается задача распознавания географических названий в системе «ТопКар». Сейчас на сайте собрано около 56 тысяч географических названий, около 50 тысяч топонимов имеют текстовое описание. Многих из отмеченных в «ТопКаре» населенных пунктов и природных объектов уже нет или никогда не было на современных картах. Материал для базы был собран благодаря кропотливой многолетней работе ученых Института языка, литературы и истории КарНЦ РАН.
Всего на семинаре были заслушаны 5 докладов. В своих выступлениях ученые говорили также об использовании методов теории игр при анализе транспортных систем Петрозаводска, о применении математических методов для решения задач молекулярной биологии на примере подбора эффективных лекарств. Был анонсирован семинар по возможностям использования технологий искусственного интеллекта в научных исследованиях.
В дискуссии приняла участие генеральный директор КарНЦ РАН Ольга Бахмет. Руководитель центра пожелала ученым найти новые направления для междисциплинарных исследований.
— Сегодня мы узнали про очень интересные методы проведения совместных научных работ, и сотрудники Института прикладных математических исследований показали, что готовы и заинтересованы в новых взаимодействиях с учеными из других подразделений, — отметила Ольга Бахмет.
Александр Слабунов, руководитель лаборатории геологии и геодинамики докембрия Института геологии КарНЦ РАН, во время обсуждения докладов отметил значимость математики, как науки, объединяющей все сферы знания.
— Математика позволяет наши данные проверить и использовать более уверенно. Если мы можем описать какое-то явление математикой, значит, мы его понимаем. Сегодняшняя встреча была очень важной, а особенно важно такие мероприятия продолжать. Намеченный семинар по искусственному интеллекту будет еще более актуальным, поскольку внедрение новых технологий позволит качественно решать новые интересные задачи и получать господдержку для их реализации, — сказал ученый.
Наталия Галибина, главный научный сотрудник лаборатории физиологии и цитологии древесных растений Института леса КарНЦ РАН, высказалась о возможном использовании инструментов численного моделирования для прогноза сценариев развития клеток растений.
— У биохимиков, молекулярных биологов и биоинформатиков накоплен большой материал, который мог бы позволить перейти к задачам математического моделирования. Мы готовы к формулированию задач для построения моделей камбиальных клеток, из которых затем формируются растительные ткани, — отметила биолог.
В завершении семинара Анна Реттиева рассказала о планах на будущее: следующие встречи с математиками будут посвящены построению математических моделей в различных областях науки. Такие мероприятия будут особенно полезны для молодых ученых.
