Отчет ИВМ СО РАН за 1998 год

Задания государственных органов

• Задания государственных органов

Организации-соисполнители:
КГТУ, ИВМ СО РАН, СибГТУ.

Руководитель -
член-корреспондент РАН В.В.Шайдуров.

Отв. исполнитель
д.ф.-м.н., профессор Горбань А. Н..

Разработана программная оболочка регионального Интернет-сервера для создания распределенной геоинформационной системы.

Проведены Всероссийская конференция «Проблемы информатизации региона» и вторая конференция — конкурс молодых ученых ИВМ СО РАН, студентов и аспирантов вузов г. Красноярска с поощрением лучших работ и публикацией материалов.

Проведение четырех Всероссийских семинаров и конференций.

Осуществлена поддержка проектов, выполняемых в молодежных мастерских аспирантами и студентами.

Сдана в эксплуатацию первая очередь корпоративной сети учреждений об- разования, объединяющая 5 районов г. Красноярска.

Проведена олимпиада студентов по программированию.

Изданы три учебных пособия.

Проведен конкурс программных разработок студентов и школьников.

Разработана новая технология производства знаний из данных с помощью обучаемых нейронных сетей.

Создан электронный экологический атлас г. Красноярска.

:

1. Антипина Н. Н., Беленков О. В., Замай С. С., Сапожков И. И., Сергеев А. Е.,Котерев В. П., Якубайлик О. Э.
   Геоинформационные технологии в проекте создания корпоративной сети образовательных учреждений Красноярска // Тр. II Всероссийской конференции «ГИС-Образование». — Москва. — 1998. — C. 104–108.

Организации-соисполнители:
КрасГУ, ИБФ СО РАН, ИВМ СО РАН, ТГУ.

Руководитель -
д.ф.-м.н. Дегерменджи А. Г. (ИБФ СО РАН).

Участники от ИВМ СО РАН:
д.ф.-м.н. Белолипецкий В. М., к.ф.-м.н. Компаниец Л. А..

Для оценки динамики течения в оз. Шира реализована двухэтапная процедура.

На первом этапе определяются усредненные по глубине скорости течения и возвышение свободной поверхности по разностной схеме Мак-Кормака для системы уравнений мелкой воды с учетом ветрового воздействия и трения на дне.

На втором этапе находятся распределения скорости течения по глубине с учетом найденных значений возвышения свободной поверхности.

Показано, что для оз. Шира можно пренебречь влиянием параметра Кориолиса на течение. В этом случае численный алгоритм реализуется скалярными прогонками.

На основе двумерного приближения ветровых течений стратифицированной жидкости показано, что применение приближения мелкой воды без учета стратификации может привести к большой погрешности.

Разработана одномерная модель для описания вертикальной структуры

:

1. Yakubailik T. V.
   Numerical solution of the pollutant equations //Advanced Computational Methods in Engineering, Part 2: Cоntributed papers. — Maastricht, Netherlands, 1998. — P. 639–646.

Организации-соисполнители:
КрасГУ, ИБФ СО РАН, ИВМ СО РАН, ИЛ СО РАН, НИИ экологии, рыбохоз. водоемов и наземных биосистем.

С участием студентов, аспирантов, преподавателей КрасГУ в экспедиционных и лабораторных исследованиях получены фундаментальные результаты по экологической биофизике и радиоэкологии, на основе которых обновлены соответствующие спецкурсы («Избранные главы биофизики», «Радиационная биофизика», «Оптика мутных сред» и др.).

Разработана программа подготовки магистрантов исследовательской кафедры биофизики в области экологической информатики.

Подготовлены и изданы 6 учебных пособий с грифом Минобразования России.

:

1. Концепция современного естествознания / Под общей ред.проф. Тихомирова А. А., проф. Лопатина В. Н.
   .Учебное пособие (с грифом Минобразования РФ). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 300 с.

2. Избранные главы биофизики / Под общей ред. проф. Лопатина В. Н., проф. Харука В. И.
   . Учебное пособие (с грифом Минобразования РФ). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 125 с.

3. Коваленко В. В., Холостова З. Г.
   Введение в прикладную радиогеоэкологию / Учебное пособие (с грифом Минобразования). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 160 с.

4. Мажаров В. Ф., Холостова З. Г.
   Экология и здоровье человека. Медицинская радиоэкология / Учебное пособие (с грифом Минобразования). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 145 с.

5. Замай С. С., Якубайлик О. Э.
   Программное обеспечение и технологии геоинформационных систем / Учебное пособие (с грифом Минобразования). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 110 c.

6. Замай С. С., Якубайлик О. Э.
   Модели оценки и прогноза загрязнения атмосферы промышленными выбросами в информационно-аналитической системе природоохранных служб крупного города /Учебное пособие (с грифом Минобразования). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 139 с.

7. Сборник программ спецкурсов по специализации «Биофизика» / Отв. за выпуск Лопатин В. Н., Холостова З. Г. — Красноярск: Изд-во КрасГУ. — 1998. — 60 с.

Организации-соисполнители:
ИВМ СО РАН, КГТУ.

Руководитель -
д.т.н., профессор А.В.Лапко.

:

1. Лапко А. В., Ченцов С. В.
   Непараметрические системы обработки информации // Рукопись учебного пособия объемом 20 п.л.

Организации-соисполнители:
ИВМ СО РАН, КГТУ, МФТИ, НИИ нейрокибернетики при Ростовском гос. ун-те.

Руководитель -
д.ф.-м.н., профессор Горбань А. Н..

Успешно проведен Всероссийский семинар «Нейроинформатика и ее приложения», в котором приняло участие 244 человека из разных городов России и ближнего зарубежья. Опубликованы материалы семинара.

Проведен сибирский конкурс разработок молодых ученых в области нейроинформатики, лучшие работы изданы в отдельном сборнике, их авторы премированы.

Подготовлены и распространяются учебные программы и планы по нейроинформатике и программное обеспечение для проведения учебного процесса.

Объявлен и проводится конкурс работ молодых ученых юга России (зона Ростова-на-Дону) по нейроинформатике. Результаты будут подведены в ближайшее время.

Подготовлены две Всероссийских конференции в Москве, готовятся к изданию труды; конференции пройдут в январе 1999 г. В рамках московских конференций пройдет конкурс работ молодых ученых, проведена вся подготовительная работа.

Проведены курсы повышения квалификации по нейроинформатике для работников вузов.

Руководитель -
д.ф.-м.н., профессор Горбань А. Н..

:

1. Горбань А. Н., Дунин-Барковский В. Л., Миркес Е. М.и др. Нейроинформатика. — Новосибирск: Наука, 1998. — 296 с.
2. Питенко А. А.Нейросетевая аналитическая обработка и оценка значимости параметров для ГИС // ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий: материалы международной конф. — Барнаул: Изд-во Алтайского гос. ун-та, 1998. — C. 161–167.

Организации-соисполнители:
КГТУ, ИВМ СО РАН, СибГТУ.

Руководитель -
член-корреспондент РАН В.В.Шайдуров.

Отв. исполнитель
д.ф.-м.н., профессор Горбань А. Н..

Разработана программная оболочка регионального Интернет-сервера для создания распределенной геоинформационной системы.

Проведены Всероссийская конференция «Проблемы информатизации региона» и вторая конференция — конкурс молодых ученых ИВМ СО РАН, студентов и аспирантов вузов г. Красноярска с поощрением лучших работ и публикацией материалов.

Проведение четырех Всероссийских семинаров и конференций.

Осуществлена поддержка проектов, выполняемых в молодежных мастерских аспирантами и студентами.

Сдана в эксплуатацию первая очередь корпоративной сети учреждений об- разования, объединяющая 5 районов г. Красноярска.

Проведена олимпиада студентов по программированию.

Изданы три учебных пособия.

Проведен конкурс программных разработок студентов и школьников.

Разработана новая технология производства знаний из данных с помощью обучаемых нейронных сетей.

Создан электронный экологический атлас г. Красноярска.

:

1. Антипина Н. Н., Беленков О. В., Замай С. С., Сапожков И. И., Сергеев А. Е.,Котерев В. П., Якубайлик О. Э.
   Геоинформационные технологии в проекте создания корпоративной сети образовательных учреждений Красноярска // Тр. II Всероссийской конференции «ГИС-Образование». — Москва. — 1998. — C. 104–108.

Организации-соисполнители:
КрасГУ, ИБФ СО РАН, ИВМ СО РАН, ТГУ.

Руководитель -
д.ф.-м.н. Дегерменджи А. Г. (ИБФ СО РАН).

Участники от ИВМ СО РАН:
д.ф.-м.н. Белолипецкий В. М., к.ф.-м.н. Компаниец Л. А..

Для оценки динамики течения в оз. Шира реализована двухэтапная процедура.

На первом этапе определяются усредненные по глубине скорости течения и возвышение свободной поверхности по разностной схеме Мак-Кормака для системы уравнений мелкой воды с учетом ветрового воздействия и трения на дне.

На втором этапе находятся распределения скорости течения по глубине с учетом найденных значений возвышения свободной поверхности.

Показано, что для оз. Шира можно пренебречь влиянием параметра Кориолиса на течение. В этом случае численный алгоритм реализуется скалярными прогонками.

На основе двумерного приближения ветровых течений стратифицированной жидкости показано, что применение приближения мелкой воды без учета стратификации может привести к большой погрешности.

Разработана одномерная модель для описания вертикальной структуры

:

1. Yakubailik T. V.
   Numerical solution of the pollutant equations //Advanced Computational Methods in Engineering, Part 2: Cоntributed papers. — Maastricht, Netherlands, 1998. — P. 639–646.

Организации-соисполнители:
КрасГУ, ИБФ СО РАН, ИВМ СО РАН, ИЛ СО РАН, НИИ экологии, рыбохоз. водоемов и наземных биосистем.

С участием студентов, аспирантов, преподавателей КрасГУ в экспедиционных и лабораторных исследованиях получены фундаментальные результаты по экологической биофизике и радиоэкологии, на основе которых обновлены соответствующие спецкурсы («Избранные главы биофизики», «Радиационная биофизика», «Оптика мутных сред» и др.).

Разработана программа подготовки магистрантов исследовательской кафедры биофизики в области экологической информатики.

Подготовлены и изданы 6 учебных пособий с грифом Минобразования России.

:

1. Концепция современного естествознания / Под общей ред.проф. Тихомирова А. А., проф. Лопатина В. Н.
   .Учебное пособие (с грифом Минобразования РФ). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 300 с.

2. Избранные главы биофизики / Под общей ред. проф. Лопатина В. Н., проф. Харука В. И.
   . Учебное пособие (с грифом Минобразования РФ). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 125 с.

3. Коваленко В. В., Холостова З. Г.
   Введение в прикладную радиогеоэкологию / Учебное пособие (с грифом Минобразования). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 160 с.

4. Мажаров В. Ф., Холостова З. Г.
   Экология и здоровье человека. Медицинская радиоэкология / Учебное пособие (с грифом Минобразования). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 145 с.

5. Замай С. С., Якубайлик О. Э.
   Программное обеспечение и технологии геоинформационных систем / Учебное пособие (с грифом Минобразования). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 110 c.

6. Замай С. С., Якубайлик О. Э.
   Модели оценки и прогноза загрязнения атмосферы промышленными выбросами в информационно-аналитической системе природоохранных служб крупного города /Учебное пособие (с грифом Минобразования). — Красноярск: Изд-во СО РАН, 1998. — 139 с.

7. Сборник программ спецкурсов по специализации «Биофизика» / Отв. за выпуск Лопатин В. Н., Холостова З. Г. — Красноярск: Изд-во КрасГУ. — 1998. — 60 с.

Организации-соисполнители:
ИВМ СО РАН, КГТУ.

Руководитель -
д.т.н., профессор А.В.Лапко.

:

1. Лапко А. В., Ченцов С. В.
   Непараметрические системы обработки информации // Рукопись учебного пособия объемом 20 п.л.

Организации-соисполнители:
ИВМ СО РАН, КГТУ, МФТИ, НИИ нейрокибернетики при Ростовском гос. ун-те.

Руководитель -
д.ф.-м.н., профессор Горбань А. Н..

Успешно проведен Всероссийский семинар «Нейроинформатика и ее приложения», в котором приняло участие 244 человека из разных городов России и ближнего зарубежья. Опубликованы материалы семинара.

Проведен сибирский конкурс разработок молодых ученых в области нейроинформатики, лучшие работы изданы в отдельном сборнике, их авторы премированы.

Подготовлены и распространяются учебные программы и планы по нейроинформатике и программное обеспечение для проведения учебного процесса.

Объявлен и проводится конкурс работ молодых ученых юга России (зона Ростова-на-Дону) по нейроинформатике. Результаты будут подведены в ближайшее время.

Подготовлены две Всероссийских конференции в Москве, готовятся к изданию труды; конференции пройдут в январе 1999 г. В рамках московских конференций пройдет конкурс работ молодых ученых, проведена вся подготовительная работа.

Проведены курсы повышения квалификации по нейроинформатике для работников вузов.

Руководитель -
д.ф.-м.н., профессор Горбань А. Н..

:

1. Горбань А. Н., Дунин-Барковский В. Л., Миркес Е. М.и др. Нейроинформатика. — Новосибирск: Наука, 1998. — 296 с.
2. Питенко А. А.Нейросетевая аналитическая обработка и оценка значимости параметров для ГИС // ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий: материалы международной конф. — Барнаул: Изд-во Алтайского гос. ун-та, 1998. — C. 161–167.

Руководитель
д.т.н., профессор Москвичев В. В..

Отв. исполнитель
к.т.н. Лепихин А. М..

На основе теоретического анализа процессов зарождения и развития повреждений в элементах конструкций дана концептуальная формулировка остаточного ресурса потенциально опасных объектов. В основе формулировки положено понятие «безопасное повреждение». В качестве повреждений рассматриваются технологические и эксплуатационные дефекты типа трещин. Остаточный ресурс определяется как интервал времени, в течение которого выявленные в процессе технической диагностики дефекты и трещины остаются в безопасных пределах.

С указанной концептуальной позиции рассмотрена проблема оценки остаточного ресурса конструкций и предложены методы ее решения. Количественные оценки остаточного ресурса основаны на диффузионных, скачкообразных или диффузионно-скачкообразных модельных представлениях процесса роста повреждений. Особое внимание уделяется учету вероятностных свойств исходных повреждений, процессов нагружения и характеристик материалов. Начальное повреждение рассматривается как событие пуассоновского типа.

Получили дальнейшее развитие разработанные ранее методы численного моделирования кинетики повреждений. Проведены численные статистические эксперименты для оценки рассеяний характеристик напряженно-деформированного состояния в вершине растущей трещины. На этой основе развиты вероятностные описания параметров напряженно-деформированного состояния и критериев разрушения.

Разработана первая версия автоматизированной системы оценки остаточного ресурса конструкций с повреждениями. Система выполняет расчет напряженно-деформированного состояния в области повреждений, определяет критические параметры напряженного состояния и вероятностные оценки остаточного ресурса. При этом ведется архив результатов расчетов с целью накопления базы данных по особенностям и условиям разрушений.

:

1. Москвичев В. В., Доронин С. В.Нормирование долговечности и дефектности сварных конструкций // Проблемы машиностроения и надежности машин, 1998. — № 1. — С. 44-49.

Руководитель
д.т.н., профессор Москвичев В. В..

Отв. исполнители:
к.т.н. Лепихин А. М., к.т.н. Ноженкова Л. Ф., к.ф.-м.н. Замай С. С..

Цель работы в целом — зонирование территории Красноярского края по уровням рисков природных и техногенных катастроф. Конечным результатом работ явится целостная интегрированная система оценки и прогнозирования (включая краткосрочный и среднесрочный прогноз) риска природных и техногенных аварий и катастроф. Исходной информацией служит как ретроспективный анализ динамики аварий и катастроф в Красноярском крае, так и данные мониторинга. Фактические и потенциальные зоны техногенного риска будут отображаться на карте края в виде динамически изменяющихся картин, соответствующих фактической обстановке в регионе. Методическая база основывается на применении комплексных ГИС — технологий, которые предполагают сочетание технологии геоинформационных систем с применением методов качественного и количественного статистического анализа и инженерии знаний для прогнозирования чрезвычайных ситуаций разной природы. Особенность поставленной задачи состоит в том, что не всегда оказывается возможным в силу объективных причин, таких как отсутствие ретроспективной информации, неполнота данных, многофакторность, сложность формальной постановки и т. п., применить аппарат традиционной статистики или других методов формального анализа. Перечисленные причины обусловливают необходимость разработки нетрадиционного дифференцированного подхода к разным видам чрезвычайных ситуаций с учетом разнообразных территориальных особенностей. Этап этого года был посвящен дальнейшим работам по анализу состояния природно-техногенной безопасности в регионе, исследованию методических аспектов построения комплексных ГИС, а также разработке, апробированию и внедрению комплексных ГИС-технологий для решения задач анализа и прогнозирования отдельных видов чрезвычайных ситуаций на территории Красноярского края. Рассматривались такие актуальные задачи, как прогнозирование рисков возникновения лесных пожаров, прогнозирование и анализ паводковых ситуаций.

Получены следующие основные результаты.

• Выполнен статистический анализ состояния природно-техногенной безопасности региона. Исследованы характеристические аспекты чрезвычайных ситуаций, имеющих наибольшие уровни риска в регионе.
• Выполнен анализ подходов к прогнозированию рисков возникновения чрезвычайных ситуаций в нашей стране и за рубежом. Разработаны методические подходы к прогнозированию рисков и к построению комплексных ГИС. Построены вероятностные модели для прогнозирования уровня риска возникновения чрезвычайных ситуаций. Разработана модель представления знаний и оболочка экспертной системы для решения задач эвристического прогнозирования рисков и построения тематических карт районирования территорий.
• Создана инструментальная среда для интегрированного применения технологий экспертных, геоинформационных систем и вычислительного моделирования.
• Построена экспертная система с нечеткими знаниями для оперативного прогнозирования текущей пожарной опасности лесов.
• Построена и внедрена первая очередь геоинформационной экспертной системы для анализа паводковых ситуаций.

:

1. Москвичев В. В., Ноженкова Л. Ф., Усков Г. А., Эглит В. Э.
   Оценка состояния природно-техногенной безопасности Красноярского края / Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. — 1999. — Вып. 1 (в печати).

2. Москвичев В. В., Ноженкова Л. Ф., Зырянов И. А., Лепихин А. М., Карев В. Ю., Исаев С. В., Нейман К. А., Чернякова А. А., Дмитриев А. И., Шатровская Е. В.
   // Отчет по НИР «Безопасность и индустриальный риск территории Красноярского края». Региональная научно-техническая программа «Экология, новые технологии и материалы». Номер гос. регистрации 01.96.0013305. — Красноярск, 1997. — 39 с.

3. Исаев С. В., Карев В. Ю., Ничепорчук В. В., Ноженкова Л. Ф., Соболева А. В.,Шатровская Е. В.
   Применение ГИС-технологий для анализа паводковых ситуаций в Красноярском крае / ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий: материалы Международной конференции «Интеркарто-98.» — Барнаул: Изд-во Алтайского гос. ун-та. — 1998. — С. 533–538.

4. Ноженкова Л. Ф., Родионова О. С.
   Оперативное прогнозирование пожарнойопасности лесов и использованием экспертной системы / Проблемы информатизации региона. ПИР-98 // Труды Всероссийской конференции. — Красноярск: ЗАО «Диалог-Сибирь», 1998. — C. 85.

5. Воронов С. П., Ноженкова Л. Ф., Огиенко В. А., Терешков В. И.
   Создание и развитие территориальных систем мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций в Красноярском крае / Проблемы информатизации региона. ПИР-98 // Труды Всероссийской конференции. — Красноярск: ЗАО «Диалог-Сибирь», 1998. — С. 99–112.

Руководитель -
член-корреспондент РАН Шайдуров В. В..