Кафедра математических методов геофизики

О кафедре

Сайт кафедры


Кафедра математических методов геофизики была организована в 1974 году академиком Михаилом Михайловичем Лаврентьевым, который возглавлял ее до 1991 года. М.М. Лаврентьев является основателем сибирской школы некорректных задач математической физики. Им проведено исследование большого круга обратных задач, выделены классы задач, которые являются условно-корректными. На основе этих исследований получены важные результаты в теории многомерных обратных задач. Работы М.М. Лаврентьева и его учеников создали новое научное направление в математической физике, имеющее большое теоретическое и прикладное значение.
С 1991 по 2007 г. кафедрой руководил академик Анатолий Семенович Алексеев, автор трудов по теоретической и вычислительной геофизике, математическому моделированию геофизических явлений и цифровой обработке данных наблюдений. А.С. Алексеев исследовал новый класс математических задач геофизики - обратные динамические задачи сейсмики - и развил численные методы решения таких задач, а также численно-аналитические методы решения прямых задач. Вместе с учениками ученый открыл новые типы «нелучевых» волн, имеющих значение при интерпретации сейсмических данных. За разработку концепции национальной программы защиты Земли от астероидной опасности на основе конверсии ракетного вооружения Международный Астрономический союз в 2001 г. назвал малую планету 9933 «Алексеев».
С 2007 по 2014 г. заведующим кафедрой является академик РАН Борис Григорьевич Михайленко. Основным направлением его научной деятельности является развитие методов прикладной математики и математического моделирования в задачах геофизики. С помощью математического моделирования открыты и теоретически исследованы «нелучевые» поперечные сейсмические волны, которые впоследствии были подтверждены экспериментально. Открытие зарегистрировано в 1991г. в Государственном реестре открытий за № 402 и позволило объяснить ряд геофизических явлений, а также создать эффективную методику обнаружения ядерных взрывов. В зарубежных обзорах мировых достижений в области геофизики открытие "нелучевых" волн упоминается как одно из крупных научных достижений.

Направления работы

  • Решение прямых и обратных задач сейсмологии и сейсморазведки
  • Томография сложных сред
  • Методы Монте – Карло в ядерной геофизике и для кинетических уравнений разреженных газов
  • Развитие численных методов и технологии математического моделирования динамики атмосферы и океана, исследование климатических процессов в атмосфере и гидросфере 
  • Оценка экологических рисков, исследование переноса и трансформации загрязняющих примесей под влиянием естественных и антропогенных факторов различного пространственно-временного масштаба

Презентации с представления кафедры в 2020 году

Состав кафедры

Заведующий кафедрой

Заведующий кафедрой

д.ф.-м.н., профессор, чл.-корр. РАН

Телефон: +7 (383) 330 8353

Объявления

Уважаемые студенты и сотрудники кафедры!

Приглашаем принять участие в работе Международной конференции «Марчуковские научные чтения 2021». Конференция проводится онлайн с 4 по 8 октября. Расписание докладов - на сайте http://conf.nsc.ru/msr2021/scientific_program

Статья академика РАН В.П. Дымникова

Моделирование Земной Системы – суперзадача для суперкомпьютеров
Преподаватели

Сотрудники, готовые работать со студентами
GadylshinKG.JPG

Гадыльшин Кирилл Геннадьевич

к.ф.-м.н.

Контакты: +7(383)3302796, GadylshinKG@ipgg.sbras.ru

Научные интересы: обратная динамическая задача сейсмики, метод обращения полного волнового поля (full waveform inversion), моделирование сейсмических полей в сложноустроенных средах, высокопроизводительные вычисления, применение методов глубокого обучения в геофизике.

GolubevaEN.jpg

Голубева Елена Николаевна

д.ф.-м.н., доцент

Контакты: +7(383)3306450, elen@ommfao.sscc.ru, e.golubeva.nsk@gmail.com

Научные интересы: геофизическая гидродинамика, динамика Мирового океана, термохалинная циркуляция, взаимодействие океана и атмосферы, Арктика, Северный Ледовитый океан, численное моделирование, разработка трехмерных численных океанических моделей, численные схемы, параметризация океанических процессов, численное моделирование окраинных морей Восточно-Сибирского шельфа.

 
nophoto.png

Климова Екатерина Георгиевна

д.ф.-м.н., доцент

Контакты: +7(383)3324257, klimova@ict.nsc.ru

Научные интересы:  математическое моделирование атмосферных процессов, методы обработки данных натурных измерений, вычислительный эксперимент с использованием данных наблюдений в изучении экологических проблем, мониторинг состояния окружающей среды. См. подробнее

KrupchatnikovVN.jpg

Крупчатников Владимир Николаевич

д.ф.-м.н., доцент

Контакты: +7(383)3306450, vkrupchatnikov@yandex.ru

Научные интересы: геофизическая гидродинамика, геострофическая турбулентность, моделирование динамики климата, моделирование гидрологии поверхности с учетом растительного слоя, моделирование эмиссии парниковых газов (СО2, СН4), моделирование динамики растительности, гидродинамические модели (глобальные и региональные) краткосрочного прогноза погоды и системы усвоения данных, радиационный перенос в моделях общей циркуляции атмосферы, численные методы в задачах динамики атмосферы.

 
nophoto.png

Крылова Алла Ивановна

к.ф.-м.н., ст. преподаватель

Контакты: +7(383)3306450, alla@climate.sscc.ru

Научные интересы: численное моделирование процессов в атмосфере и на поверхности континентов, построение математических моделей взаимодействий в системе атмосфера-биосфера.

PenenkoAV.JPG

Пененко Алексей Владимирович

к.ф.-м.н., ст. преподаватель

Контакты: +7(383)3306152, a.penenko@gmail.com

Научные интересы: численное решение прямых, обратных задач и задач усвоения данных для уравнений конвекции-диффузии-реакции с приложениями в областях: усвоения данных измерений концентрации примеси в атмосфере, обнаружения источников примеси, неразрушающего контроля, морфогенеза и биофизики (совместно с к.б.н. Николаевым С.В., ИЦиГ СО РАН).

 
LisitsaVV.jpg

Лисица Вадим Викторович

д.ф.-м.н., доцент

Контакты: +7(383)3301337, LisitsaVV@ipgg.sbras.ru

Научные интересы: численные методы, моделирование геофизических полей, моделирование физических и химических процессов в пористых средах (потоки флюидов, химическое взаимодействие, разрушение при механическом нагружении, фазовые переходы). См. подробнее.

Protasov.jpeg

Протасов Максим Игоревич

д.ф.-м.н., доцент

Контакты: +7(383)3302796, protasovmi@ipgg.sbras.ru

Научные интересы: асимптотические и численные методы решения прямых и обратных задач сейсмики. Многоволновые сейсмические исследования. Разработка и исследование алгоритмов обработки и интерпретации сейсмических данных. Сейсмические исследования для задач поиска и описания трещиноватых коллекторов. 

 
PenenkoVV.png

Пененко Владимир Викторович

д.ф.-м.-н., профессор

Контакты: +7(383)3306152, penenko@sscc.ru

Научные интересы: вычислительная математика и математическое моделирование в теории ядерных реакторов и переносе излучения, в физике и химии атмосферы, охране окружающей среды и природоохранном прогнозировании.

PlatovGA.jpg

Платов Геннадий Алексеевич

д.ф.–м.н., доцент

Контакты: +7(383)3306450, platov.g@gmail.com

Научные интересы: моделирование окраинных морей, шельфа Мирового океана, ледового покрова Арктики и Северной Атлантики, формирование промежуточных и глубинных вод Северного Ледовитого океана, гидродинамические процессы шельфа океана, волновая динамика, физика пограничного слоя атмосферы и океана.

 
nophoto.png

Хисамутдинов Альфред Ибрагимович

д.ф.-м.-н., профессор

Контакты: +7(383)3304956, khisam@emf.ru, KhisamutdinovAI@ipgg.nsc.ru

Научные интересы: вычислительная математика, математическое моделирование физических явлений, кинетические уравнения переноса и Больцмана, ядерная геофизика, разреженные газы.

CheverdaVA.jpg

Чеверда Владимир Альбертович

д.ф.–м.н., доцент

Контакты: +7(383)3330054, CheverdaVA@ipgg.sbras.ru

Научные интересы: 

 
СИК-цв-анфас.jpg

Кабанихин Сергей Игоревич

д.ф.-м.н., чл.-корр. РАН, профессор, зав. кафедрой

Контакты: +7(383)3320404, kabanikhin@sscc.ru, ksi52@mail.ru

Научные интересы: численные методы решения обратных и некорректных задач, геофизика, включая сейсмику, электроразведку, гравиразведку, магниторазведку, томография, задачи обработки физических измерений, интерпретации данных.

KrivorotkoOI.jpg

Криворотько Ольга Игоревна

к.ф.-м.н., ст. преподаватель

Контакты: +7(383)3308460, krivorotko.olya@mail.ru

Научные интересы: обратные и некорректные задачи, вычислительная математика, оптимизация, вариационное исчисление, цунами, математическое моделирование биологических, медицинских и экономических процессов, томография и ядерная медицина.

 
СИК-цв-анфас.jpg

Шишленин Максим Александрович

д.ф.-м.н., профессор РАН, доцент

Контакты: +7(383)3297676, mshishlenin@ngs.ru

Научные интересы: обратные задачи акустической томографии и машинное обучение; математическое моделирование динамики социальных протестов; обработка экспериментальных данных и машинное обучение; финансовая математика; идентификация математических моделей изменения климата и социально-экономических процессов; математическое моделирование пространственной динамики планктонного сообщества озера Байкал, обработка данных и машинное обучение (см. презентацию).

Lazareva.jpg

Лазарева Галина Геннадьевна

д.ф.-м.н., чл.-корр. РАН, профессор

Контакты: lazareva-gg@rudn.ru

Научные интересы: математическое моделирование динамики многофазных сжимаемых сред: математическое моделирование динамики вещества под воздействием импульсных нагрузок в экспериментальных установках, расчет установок для удержания плазмы,  моделирование существенно нелинейных процессов усиления ударных волн и разрушения жидкости в пузырьковых средах.

    
Спецкурсы и спецсеминары
Спецкурсы и спецсеминары кафедры 2019-2020 уч.года

Семинар кафедры "Методы создания, идентификации и анализа математических моделей" проходит в онлайн формате по четвергам в 10:00 в Zoom: https://us02web.zoom.us/j/8840519805

Места проведения спецкурсов и спецсеминаров:

Спецкурсы 2022-2023 учебного года

День, время и место

Название спецкурса

Лектор(ы)

Понедельник 10:45
ИМ СО РАН, ауд. 213

Томография сложных сред: модели, методы, алгоритмы

д.ф.-м.н., доц. Деревцов Е.Ю.,
к.ф.-м.н. Светов И.Е.
svetovie@math.nsc.ru

Понедельник 16:30
Skype: https://join.skype.com/oauxaf1M2Ju2

Методы математического моделирования в области ядерной медицины (годовой)

д.ф.-м.н. Денисова Н.В.
nvdenisova2011@mail.ru

Вторник 9:00
Zoom: https://zoom.us/j/7722567567?pwd=RDArS2VCTTBaMFJ0SkliRGUwcmloZz09
Идентификатор конференции: 772 256 7567. Код доступа: jAGcj0
Начало 12.10.2021

Обратные задачи математической физики (годовой)

чл.-корр. РАН, д.ф.-м.н., проф. Кабанихин С.И.,
д.ф.-м.н., проф. РАН Карчевский А.Л.,
д.ф.-м.н., проф. РАН Шишленин М.А.
karchevs@math.nsc.ru

Вторник 10:00
Zoom: https://us02web.zoom.us/j/8615596919
Начало 18.10.2022

Численные методы решения обратных и некорректных задач (годовой)

к.ф.-м.н. Криворотько О.И.
o.krivorotko@g.nsu.ru

Вторник 10:00
Zoom: https://us02web.zoom.us/j/911992780

Методы усвоения данных (годовой)

к.ф.-м.н. Пененко А.В.
a.penenko@gmail.com

Вторник 10:50
ИВМиМГ СО РАН, ауд. 2-301

Физика климатической системы: океан

д.ф.-м.н., доц. Платов Г.А.
platov.g@gmail.com

Вторник 11:30
ИВМиМГ СО РАН, ауд. 3-347

Обработка изображений (весенний семестр)

д.ф.-м.н. Казанцев И.Г.
kig@ooi.sscc.ru

Вторник 12:40
ИВМиМГ СО РАН, ауд. 2-301

Физика климатической системы: атмосфера

д.ф.-м.н. Крупчатников В.Н.
vkrupchatnikov@yandex.ru

Среда 18:10
НГУ, ауд. 5215
Google Meet

Методы частиц (весенний семестр)

д.ф.-м.н. Лисица В.В.,
к.ф.-м.н. Стояновская О.П.
lisitsavv@ipgg.sbras.ru

Четверг 10:00
ИНГГ СО РАН, ауд. 110а

Численные методы оптимизации применительно к решению обратных задач (весенний семестр)

д.ф.-м.н., доц. Чеверда В.А.
cheverdava@ipgg.sbras.ru

Четверг 14:30
Zoom: https://us02web.zoom.us/j/88259036783

Модели и методы решения природоохранных задач (годовой)

д.ф.-м.н., проф. Пененко В.В.
penenko@sscc.ru

Четверг 18:10
ИНГГ СО РАН, ауд. 110а

Математические методы решения задач обработки сейсмических данных (весенний семестр)

д.ф.-м.н. Протасов М.И.
protasovmi@ipgg.sbras.ru

НГУ, аудитория будет зависеть от времени.
Для выбора удобного времени для спецкурса предлагается заполнить форму

Машинное обучение в геофизике (годовой)

к.ф.-м.н. Гадыльшин К.Г.
gadylshin@gmail.com

Пятница

Прямые методы решения обратных задач (весенний семестр)

к.ф.-м.н. Новиков Н.С.
novikov-1989@yandex.ru


Спецсеминары 2021-2022 учебного года

День, время и место

Название спецсеминара

Лектор(ы)


Вторник 11:00
ИВМиМГ СО РАН, ауд. 3-441
Начало 12.10.2021.

Обратные задачи в приложениях

д.ф.-м.н. Шишленин М.А.
mshishlenin@ngs.ru

Вторник 14:30
ИВМиМГ СО РАН, ауд. 3-441

Методы создания, идентификации и анализа математических моделей (годовой)

чл.-корр. РАН, д.ф.-м.н., проф. Кабанихин С.И.,
д.ф.-м.н. Шишленин М.А.
mshishlenin@ngs.ru

Вторник 16:00
ИВМиМГ СО РАН, ауд. 1-233 (малый конф.-зал)
Zoom: https://us02web.zoom.us/j/625995676

Численные методы прямого и обратного моделирования природных процессов (годовой)

д.ф.-м.н., проф. Пененко В.В.,
к.ф.-м.н. Пененко А.В.
a.penenko@gmail.com 

Вторник 17:00
ИНГГ СО РАН (корпус геофизики), ауд. 319

Численные методы решения обратных условно-корректных задач (годовой)

к.ф.-м.н. Гадыльшин К.Г.
gadylshin@gmail.com

Четверг 16-30
Skype: https://join.skype.com/oauxaf1M2Ju2

Статистические методы решения обратных задач реконструкции изображений в эмиссионной томографии (годовой)

д.ф.-м.н. Денисова Н.В.
nvdenisova2011@mail.ru


Студенты и аспиранты

Аспиранты

1 курс

  • Ивашин Никита Евгеньевич - науч.рук. чл.-корр. РАН д.ф.-м.н. Лазарева Галина Геннадьевна.
    Тема работы: Математическое моделирование переноса плазмы в винтовом магнитном поле.
  • Звонарева Татьяна Александровна - науч.рук. к.ф.-м.н. Криворотько Ольга Игоревна.
    Тема работы: Суперкомпьютерный анализ и регуляризация задач идентификации и управления социальными процессами.
  • Приходько Алексей Юрьевич - науч.рук. д.ф.-м.н. Шишленин Максим Александрович.
    Тема работы: Обработка данных многолетних наблюдений планктонного сообщества озера Байкал: обратные задачи и глубокое обучение.

2 курс

  • Белоусов Данила Сергеевич - науч.рук. д.ф.-м.н. Лисица Вадим Викторович.
    Тема работы: Метод погруженных границ для расчета волновых сейсмических полей в моделях со сложной топографией свободной поверхности.

3 курс

  • Платонова Марина Владимировна - науч. рук. д.ф.-м.н., проф. Климова Екатерина Георгиевна.
    Тема работы: Применение ансамблевого фильтра Калмана для оценки региональных потоков парниковых газов по спутниковым данным.
  • Максимова Анастасия Глебовна - науч.рук. чл.-корр. РАН д.ф.-м.н. Лазарева Галина Геннадьевна.
    Тема работы: Математическое моделирование эрозии вольфрама при импульсной тепловой нагрузке.

Студенты магистратуры

  • Шелыгина Екатерина Сергеевна - науч.рук. к.ф.-м.н. Криворотько Ольга Игоревна.
    Тема работы: Математическое моделирование в эпидемиологии в рамках игры среднего поля.
  • Неверов Андрей Вячеславович - науч.рук. к.ф.-м.н. Криворотько Ольга Игоревна.
    Тема работы: Комбинированный подход численного решения обратной задачи для стохастических дифференциальных уравнений на основе методов машинного обучения и статистической физики.
  • Анцифорова Анна Алексеевна - науч.рук. к.ф.-м.н. Криворотько Ольга Игоревна.
    Тема работы: Анализ чувствительности стохастических моделей эпидемиологии.
  • Шишмарева Юлия Сергеевна - науч.рук. к.ф.-м.н. Криворотько Ольга Игоревна.
    Тема работы: Численное решение задачи оптимального управления для системы обыкновенных дифференциальных уравнений.
  • Саламатин Алексей Константинович - науч.рук. к.ф.-м.н. Колюхин Дмитрий Романович.
    Тема работы: Глобальный анализ чувствительности перколяционных свойств дискретной системы трещин.
  • Савченко Никита Анатольевич - науч.рук. д.ф.-м.н. Шишленин Максим Александрович.
    Тема работы: Методы глубокого обучения и динамические обратные задачи двумерной акустической томографии.
  • Безгачев Михаил Витальевич - науч.рук. д.ф.-м.н. Шишленин Максим Александрович.
    Тема работы: Идентификация параметров математической модели социально-экономических взаимодействий регионов мира по статистическим данным.
  • Сурнин Павел Сергеевич - науч.рук. д.ф.-м.н. Шишленин Максим Александрович.
    Тема работы: Обратная задача для математической модели сочетания инфекций вирус-бактерии с учетом лечения.
  • Скорик (Коноплева) Виктория Сергеевна - науч.рук. к.ф.-м.н. Пененко Алексей Владимирович.
    Тема работы: Задачи усвоения данных для моделей продукции - деструкции с идентификацией параметров.
  • Нестерова Ангелина Витальевна - науч.рук. д.ф.-м.н. Денисова Наталья Васильевна.
    Тема работы: Количественные оценки тяжести поражений при патологии легких на основе метода однофотонной эмиссионной компьютерной томографии.

Студенты бакалавриата

  • Гончар Александра Владимировна - науч.рук. д.ф.-м.н. Лисица Вадим Викторович.
    Тема работы: Адаптация метода поверхности уровня к задачам химического взаимодействия флюида с горной породой.
  • Чепеленкова Вероника Дмитриевна - науч.рук. д.ф.-м.н. Лисица Вадим Викторович.
    Тема работы: Метод дискретных элементов для оценки упругих характеристик горных пород.
  • Братчиков Денис Сергеевич - науч.рук. к.ф.-м.н. Гадыльшин Кирилл Геннадьевич.
    Тема работы: Решение обратной динамической задачи сейсмики на основе глубокого обучения.
  • Глухов Антон Иосифович - науч.рук. д.ф.-м.н. Шишленин Максим Александрович.
    Тема работы: Определение параметров математических моделей социальных протестов на реальных событиях.
  • Федотов Артем Владимирович - науч.рук. д.ф.-м.н. Шишленин Максим Александрович.
    Тема работы: Прогноз и идентификация основных параметров математических моделей социально-экономических процессов РФ по статистическим данным.
  • Дмитрачков Данил Константинович - науч.рук. д.ф.-м.н. Протасов Максим Игоревич.
    Тема работы: Исследование границ применимости сейсмической инверсии.