ЭС: Факультет ВМК

ФАКУЛЬТЕТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И КИБЕРНЕТИКИ (ВМК), один из естественнонаучных факультетов, был создан в соответствии с приказом МГУ №158-ов от 11 марта 1970 г. Инициатором его организации и первым деканом стал А.Н. Тихонов. В 1999–2019 гг. факультетом руководил акад. РАН Е.И. Моисеев, с 2019 г. он занимает должность президента факультета. В 2019 г. деканом избран акад. РАН И.А. Соколов.
 
Факультет готовит IT-профессионалов для всех видов деятельности, требующих глубокой фундаментальной подготовки, включая создание и использование новых информационных технологий, реализованных в виде систем, продуктов и сервисов; разработку и применение математических моделей процессов и объектов, современных математических методов и технологий для решения задач науки, техники, экономики и управления; использование информационных технологий в проектно-конструкторской, управленческой и финансовой деятельности.
 
Научные интересы коллектива связаны с теорией некорректно поставленных задач, математической физикой и спектральной теорией дифференциальных уравнений, нелинейными динамическими системами и процессами управления, вычислительными методами и математическим моделированием, теорией игр и исследованием операций, оптимальным управлением и системным анализом, математической кибернетикой и математической логикой, информационной безопасностью, искусственным интеллектом, прикладным и теоретическим программированием, архитектурой вычислительных систем и компьютерных сетей, математическими методами анализа больших данных, суперкомпьютерами и их применением.
 
В составе факультета около 20 кафедр, ряд научных центров и лабораторий. Факультет хорошо оснащён вычислительной техникой – несколько классов рабочих станций под управлением операционной системы UNIX, объединённых в локальную сеть на основе оптоволоконной связи, более 300 компьютеров-рабочих станций в компьютерных классах. Учебные занятия проходят в тесном взаимодействии с Научно-исследовательским вычислительным центром, координирующего работу крупнейшего в нашей стране суперкомпьютерного комплекса МГУ с суммарной производительностью более 4 Пфлопс.
 
Существенную роль в обеспечении устойчивого развития образовательной и научной сторон функционирования факультета играют рабочие связи со многими институтами РАН, в том числе Институтом прикладной математики имени М.В. Келдыша, Вычислительным центром имени А.А. Дородницына, Институтом системного программирования имени В.П. Иванникова. Расширяются контакты с известными зарубежными и российскими IT-компаниями, в том числе Intel, IBM, Microsoft, Samsung, SUN Microsystems, Доктор Веб, КонсультантПлюс, Лаборатория Касперского, МэйлРу.
Факультет издаёт научный журнал «Вестник Московского университета. Серия 15. Вычислительная математика и кибернетика» (1977).
 
Учебный процесс. Факультет осуществляет приём на программы высшего профессионального образования в рамках самостоятельно установленных образовательных стандартов МГУ по направлениям подготовки бакалавриата («Прикладная математика и информатика», «Фундаментальная информатика и информационные технологии»), магистратуры («Прикладная математика и информатика», «Фундаментальная информатика и информационные технологии») и аспирантуры («Математика и механика», «Информатика и вычислительная техника», «Информационная безопасность»).
Программы для бакалавров предусматривают фундаментальную математическую подготовку. Студентам читается широкий спектр курсов, связанных с вычислительной техникой и программированием, в том числе алгоритмы и алгоритмические языки, архитектура ЭВМ и язык ассемблера, операционные системы, компьютерная графика, параллельные вычисления, объектно-ориентированное программирование, сетевые технологии, формальные методы спецификации программ. Студенты получают навыки практической работы в нескольких операционных системах и изучают, как минимум, три языка программирования.
На I и II курсах обучение строится по общей программе, охватывающей все современные направления науки, с упором на общематематическую подготовку и теоретическое и прикладное программирование. С III курса происходит разделение по кафедрам: студент выбирает преподавателя, который руководит его первыми научными исследованиями.
План приёма бакалавров на направление «Прикладная математика и информатика» составляет 312 человек на бюджетные места и 120 – на договорной основе[1].
План приёма бакалавров на направление «Фундаментальная информатика и информационные технологии» составляет 18 человек на бюджетные места и 5 – на договорной основе[2].
В 2021 г. вступительные экзамены в бакалавриат на оба направления включали дополнительное вступительное испытание по математике (письменно), а также ЕГЭ по математике, физике, информатике и информационно-коммуникационным технологиям, русскому языку.
 
Магистратура была открыта в 1992 г. План приёма в магистратуру на все направления составляет 28 человек на бюджетные места и 30 – на договорной основе[3].
По окончании аспирантуры присваивается квалификация «Исследователь. Преподаватель-исследователь».
 
Традиции и современность. В 1982 г. по инициативе В.Ю. Королёва появилась традиция проведения ежегодного «Дня факультета». В программу праздника традиционно входят выступления профессоров, игровая ярмарка «Лавочки», праздничный концерт «Шоу на ступеньках», интеллектуальные и активные конкурсы и угощение тортом.
 
 
1982 г. А.Н. Тихонов выступает на первом Дне факультета
2019 г. «Шоу на ступеньках»
 
Премии и звания. Выдающиеся достижения выпускников, профессоров, преподавателей и сотрудников факультета отмечены множеством государственных и университетских наград. Среди них: 2 человека удостоены звания Героя Социалистического Труда; 7 – лауреаты Государственной премии СССР, 4 – лауреаты Государственной премии РФ; 21 человек награждён премией имени М.В. Ломоносова, 15 – премией имени М.В. Ломоносова за педагогическую деятельность, 5 – премией имени И.И. Шувалова. Почётного звания «Заслуженный профессор Московского университета» удостоены 49 сотрудников, «Заслуженный преподаватель Московского университета» – 47, «Заслуженный научный сотрудник Московского университета» – 30.
Академиками и членами-корреспондентами АН СССР/РАН избраны 37 выпускников и сотрудников факультета (в том числе академиками – 18 человек).
 
Дополнительное и второе высшее образование. Для лиц, уже имеющих высшее образование, которым по характеру работы требуются углублённые знания по математике, на факультете действует очно-заочная форма подготовки по направлению «Прикладная математика и информатика» (24 места по договору).
Открыты программы повышения квалификации и программы профессиональной переподготовки с присвоением дополнительной квалификации по направлению «Компьютерные и информационные науки» (от 1 до 21 месяца).
 
МГУ–школе. Для школьников действует вечерняя математическая школа, обучение в которой является бесплатным. Старшеклассники и абитуриенты занимаются на очных и дистанционных подготовительных курсах, на компьютерных курсах и курсах иностранных языков.
 
«Клуб выпускников» – широкие перспективы. Как великая школа, Московский университет даёт не только глубокое профессиональное образование, но и способствует всестороннему развитию и раскрытию интеллектуальных и творческих сторон человеческой личности. За годы существования факультета его выпускниками стали более 15 тыс. специалистов. Безусловно, каждый выпускник факультета – высококлассный специалист, но интересно узнать, что многие выдающиеся и известные персоны получили образование математика и программиста в стенах МГУ. Среди них: организатор факультета государственного управления А.В. Сурин (1975), бизнесмен Д.Б. Новиков (1986), телепродюсер Н.Н. Билык (1983), государственные деятели – Т.Б. Юмашева (1983), Ю.И. Борисов (1985), Т.В. Иванов (1997), казахстанский государственный деятель К.Н. Келимбетов (1993).
 
Территория. Аудитории факультета находятся во 2-м учебном корпусе (Ленинские горы, д. 1, стр. 52).
 
***
Из истории
 
Развитие и широкое применение ЭВМ в различных областях науки, техники и промышленности, наблюдавшееся с середины 1960-х гг., вызвало потребность народного хозяйства в математиках особого профиля, способных вести научные исследования, связанные с эффективным использованием ЭВМ, а также с развитием возможностей самих ЭВМ. К этому времени в области вычислительной математики был создан ряд научных школ и выполнены выдающиеся работы И.М. Гельфандом (работа в атомном проекте СССР), А.А. Ляпуновым и А.П. Ершовым (теоретическое программирование), А.А. Самарским и А.Н. Тихоновым (создание однородных разностных схем решения обыкновенных дифференциальных уравнений). Появились первые учебники по численным методам «Методы вычислений. В 2-х т.» (1959, И.С. Березин, Н.П. Жидков) и «Курс программирования» (1964, Е.А. Жоголев, Н.П. Трифонов).
Задача массовой подготовки требуемых специалистов была решена в Московском университете созданием факультета вычислительной математики и кибернетики. ВМК был организован по инициативе А.Н. Тихонова и при поддержке П.С. Александрова, А.Н. Колмогорова и ректора И.Г. Петровского. Важной предпосылкой для реализации идеи стала успешная подготовка студентов по специальности «вычислительная математика», ведущаяся в МГУ с 1961 г. ВЦ механико-математического факультета стоял по технической оснащённости в одном ряду с Министерством среднего машиностроения СССР (организатором атомного проекта) и АН СССР. В нём были установлены одна из первых советских ЭВМ «Стрела» (1955), первая мини-ЭВМ «Сетунь» (1959, с 1961–1962 г. – в серийном производстве), ламповая ЭВМ М-20 (1961), супер-ЭВМ на полупроводниках и полупроводниковых транзисторах – БЭСМ-4 (1966) и БЭСМ-6 (1968), зал которой являлся лучшим машинным залом страны.
 
Газета «Московский университет». 1970. 25 марта
ВМК был открыт 16 марта 1970 г. в составе восьми кафедр и первоначально размещался в административном корпусе (Ленинские горы, д. 1, стр. 33; в настоящее время – корпус социологического факультета). Кадровую основу составили сотрудники кафедры вычислительной математики и ВЦ (Н.С. Бахвалов, И.С. Березин, Н.П. Брусенцов, В.В. Воеводин, Ю.Б. Гермейер, Н.П. Жидков, Е.А. Жоголев, С.П. Маслов, В.М. Пасконов, Г.С. Росляков, В.В. Русанов, Н.П. Трифонов, М.Р. Шура-Бура, Б.М. Щедрин), а также выпускники кафедры математики физического факультета Ю.Н. Днестровский, В.А. Ильин, А.С. Ильинский, Д.П. Костомаров, М.М. Хапаев. Важную роль в становлении факультета сыграли крупные математики, приглашённые А.Н. Тихоновым, – Л.Н. Королёв, Л.С. Понтрягин, А.А. Самарский, Ю.В. Прохоров, С.В. Яблонский.
Учебные планы были ориентированы на изучение математических моделей; создание методов и алгоритмов решения математических задач, возникающих при исследованиях математических моделей; вопросов автоматизации общения человека с ЭВМ, включая теорию и практику программирования задач для ЭВМ. Обучение по этим планам начали переведённые с механико-математического факультета студенты I–IV курсов, специализирующиеся по вычислительной и прикладной математике.
Первые открытые кафедры успешно работают на факультете и в настоящее время: автоматизации систем вычислительных комплексов (Н.П. Брусенцов, Л.Н. Королёв, Г.Г. Рябов, Р.Л. Смелянский, В.А. Сухомлин), алгоритмических языков (С.А. Абрамов, М.Г. Мальковский, Н.П. Трифонов), исследования операций (Ю.Б. Гермейер, Ю.Г. Евтушенко, П.С. Краснощёков, Н.Н. Моисеев, В.В. Фёдоров), математической логики и теории автоматов/математической кибернетики (В.Б. Алексеев, С.А. Ложкин, О.Б. Лупанов, С.П. Маслов, Р.И. Подловченко, Р.А. Хосе, С.В. Яблонский), математической статистики (В.Е. Бенинг, Л.Н. Большев, В.Ю. Королёв, В.М. Круглов, Ю.В. Прохоров), общей математики (А.В. Бицадзе, В.А. Ильин, Е.И. Моисеев, М.М. Хапаев, Е.В. Шикин, И.А. Шишмарёв), системного программирования (А.И. Аветисян, Е.А. Жоголев, В.П. Иванников, М.Р. Шура-Бура), оптимального управления (Н.Л. Григоренко, А.В. Кряжимский, Ю.С. Осипов, Л.С. Понтрягин).
Кафедра вычислительной математики в 1982 г. была «возвращена» на механико-математический факультет, а на ВМК появились кафедры вычислительных методов (А.В. Гулин, Ю.П. Попов, А.А. Самарский, Б.Н. Четверушкин) и математической физики (А.В. Гончарский, А.М. Денисов, В.И. Дмитриев, Е.В. Захаров, А.С. Ильинский, В.М. Пасконов, А.В. Разгулин, В.В. Русанов, А.Н. Тихонов, Б.М. Щедрин). Реорганизация факультета была связана также с выделением НИВЦ в самостоятельное подразделение – на него возлагалась задача создания системы коллективного пользования ЭВМ – единого университетского вычислительного комплекса с абонентскими пунктами на всех факультетах. За короткий срок под руководством А.Н. Тихонова, Л.Н. Королёва и Р.Л. Смелянского на ВМК была организована собственная вычислительная база – учебно-научный вычислительный комплекс, основу которого составила БЭСМ-6. Машинный зал разместился в специальном зале нового 2-го учебного корпуса, отведённого факультетам ВМК и экономическому. Строительство корпуса началось в 1975 г., но завершилось полностью только в 1982 г.
 
 
Е.А. Жоголев, Н.П. Брусенцов и Т.С. Каменская за работой у «Сетуни»
1981 г. Машинный зал ВМК во 2-м учебном корпусе
 
На рубеже 1980-х – 1990-х гг., когда система высшего образования и Московский университет были поставлены в тяжёлые социально-экономические условия, начался поиск новых направлений исследований, новых форм повышения конкурентоспособности выпускников. Интенсивное развитие цифровой техники и новых компьютерных технологий в мире, появление технических и программных «интеллектуальных» систем, способных решать задачи, традиционно считающиеся творческими, сыграли значительную роль в преодолении трудной ситуации. Ответом факультета на изменившуюся ситуацию стало расширение теоретических и прикладных исследований в сфере компьютерных наук/Computer Science, требующих анализа и обработки огромных объёмов данных, сложных вычислений, компьютерного моделирования, визуализации, применения специального программного обеспечения и алгоритмов.
Появились новые кафедры, отвечающие изменившимся условиям и запросам формирующегося рынка: автоматизации научных исследований (1987, Ю.Н. Днестровский, В.П. Иванников, Д.П. Костомаров, А.М. Попов), нелинейных динамических систем и процессов управления (1989, С.В. Емельянов, А.В. Ильин, С.К. Коровин, Б.Ю. Стернин, В.В. Фомичёв) и системного анализа (1992, А.В. Арутюнов, А.С. Братусь, А.Б. Куржанский). Возникли новые формы сотрудничества с зарубежными компаниями, начало которым было положено созданием на основании договора с фирмой Microsystems Incorporation первой лаборатории «Системы SUN в научных исследованиях и образовании»/информационных систем в образовании и научных исследованиях (1992, Р.Л. Смелянский).
Произошли существенные изменения и в учебном процессе. Факультет (одновременно с экономическим факультетом) начал эксперимент по переходу на многоуровневую систему образования: обычный университетский курс был сокращён до 4-х лет и введены двухгодичные магистратура и аспирантура (1992–1995). 5-летний специалитет вместе с бакалавриатом и магистратурой функционировал до 2011 г., когда весь МГУ перешёл на новые образовательные стандарты специалиста (6 лет), интегрированного магистра (6 лет), бакалавра (4 года) и магистра (2 года).
 
1970 г. П.С. Александров, А.Н. Тихонов, И.Г. Петровский у здания факультета ВМК
2019 г. Ректор В.А. Садовничий и декан ВМК И.А. Соколов с выпускниками факультета
 
Теоретические и практические исследования учёных привели к появлению фундаментальных результатов, первым из которых можно назвать развитие математического моделирования как нового метода исследования, которое получило широкое применение и вопросах математического анализа протекания реальных процессов и проектирования сложных установок (С.М. Асеев, В.П. Иванников, Д.П. Костомаров, П.С. Краснощёков, Б.Н. Четверушкин). Успешно разрабатываются устойчивые методы решения обратных задач, которые используются при автоматизированной обработке результатов экспериментов и их проектировании. На повестку дня была поставлена подготовка специалистов по математическим методам диагностики сложных систем (в том числе технических, экономических, финансовых), которую решает кафедра математических методов прогнозирования (1997, Ю.И. Журавлёв, К.В. Рудаков).
На факультете появилась современная супервычислительная техника, в том числе многопроцессорная UNIX-система IBM pSeries 690 (Regatta), суперкомпьютер Blue Gene/P, система хранения данных EMC CLARiiON. Мощные технические средства позволяют ставить и решать исключительно ресурсоёмкие задачи типа расшифровки генома человека, прогнозирования погоды, создания новых химических соединений и медицинских препаратов, разведки нефтегазовых запасов и отслеживания изменений климата. Суперкомпьютеры требуют развития методов самих высокопроизводительных вычислений, создания новых технологий распараллеливания алгоритмов и написания параллельных программ, направленных на увеличение точности и скорости решения задач (А.И. Аветисян, В.В. Воеводин, Вл.В. Воеводин). Отвечая на вызовы времени, на факультете были организованы кафедры квантовой информатики/суперкомпьютеров и квантовой информатики (2001, К.А. Валиев, Вл.В. Воеводин), вычислительных технологий и моделирования (2004, Г.И. Марчук, В.Н. Лыкосов, А.В. Сетуха, Е.Е. Тыртышников), интеллектуальных информационных технологий (2018, И.В. Машечкин).
В последнее десятилетие на стыке информационных технологий и технологий обеспечения безопасности возникла востребованная в настоящее время профессия специалиста по информационной безопасности. Профессия приобрела особенную остроту как с точки зрения обеспечения конфиденциальности информации, так и обеспечения её целостности/неизменности и доступности. В мире возросло число преступлений в компьютерной сфере/киберпреступлений – эффективное противостояние им является глобальной задачей защиты информации сегодня. Без сотрудников по информационной безопасности не могут обойтись ни государственные, ни ведомственные, ни коммерческие организации и структуры. Кафедра информационной безопасности (2013, И.А. Соколов) готовит специалистов, создающих системы защиты для конкретных предприятий, защищающих локальные компьютерные сети от вирусных атак или взлома хакеров, предотвращающих утечку информации и подлог данных.
 

[1] Центральная приёмная комиссия МГУ. URL: http://cpk.msu.ru/files/2021/kcp_bak.pdf
[2] Центральная приёмная комиссия МГУ. URL: http://cpk.msu.ru/files/2021/kcp_bak.pdf
[3] Центральная приёмная комиссия МГУ. URL: http://cpk.msu.ru/files/2021/kcp_mag.pdf
 
***