СИБСТРИН

Новосибирский государственный архитектурно-
строительный университет (Сибстрин)

[ Я выбираю Сибстрин (видео), Сибстрин. Портрет на фоне города (видео), Андрей Дмитриевич Крячков (видео) ]

Мы в соцсетях:               

Учебная и научная деятельность кафедры прикладной математики

Преподаватели кафедры ведут занятия со студентами всех факультетов и форм обучения (специалитет, бакалавриат, магистратура). Со дня основания кафедры число преподаваемых в различные годы дисциплин превысило 60.

В 2012-2020 годах преподавателями кафедры прикладной математики читались следующие основные учебные дисциплины:

  • Информатика.
  • Программирование.
  • Численные методы.
  • Математическое программирование.
  • Теория вероятностей.
  • Математическая статистика.
  • Эконометрика.
  • Математическое моделирование.
  • Математические пакеты.
  • Методы принятия управленческих решений.
  • Многомерный статистический анализ.
  • Методы прикладной статистики в социологии.
  • Информационные технологии.
  • Специальные разделы высшей математики.
  • Методы решения научно-технических задач.
  • Методы исследований в менеджменте.
  • Дополнительные главы высшей математики.
  • Решение задач строительства.
  • Методы оптимизации

и другие учебные курсы.

Также читается ряд учебных дисциплин аспирантам НГАСУ (Сибстрин), например,

  • Обработка   экспериментальных   данных, планирование эксперимента, построение математической  модели.
  • Современный пакет компьютерных программ для решения строительных задач (ANSYS)

и другие.

Для методического обеспечения учебного процесса преподаватели кафедры ведут большую работу по написанию учебных пособий, некоторые из которых получают гриф УМО. Так в 2012-2020 годах вышли 20 учебных пособий, семь из которых имеют гриф УМО.

 

Некоторые из них:

Воскобойников Ю.Е., Задорожный А.Ф., Литвинов Л.А., Черный Ю.Г. Основы вычислений и программирования в пакете MathCAD: учеб. пособие.  Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2012. - 210 с. (гриф УМО по направлению «Строительство»).

Воскобойников Ю.Е., Задорожный. Основы вычислений и программирования в пакете MathCAD PRIME. Учебное пособие. СПб: Изд-во Лань. - 2016. 224 с. (гриф УМО по направлению «Строительство»).

Воскобойников Ю.Е. Эконометрика в Excel: парные и множественные регрессионные модели. Учебное пособие. СПб: Изд-во Лань. - 2016. 260 с.

Федорова Н.Н., Вальгер С.А., Данилов М.Н., Захарова Ю.В.  Основы работы в ANSYS 17: учебное пособие. -М..: ДМК Пресс, 2017. -210 с.

Федорова Н.Н., Вальгер С.А., Захарова Ю.В. Моделирование гидрогазодинами­ческих процессов в ПК ANSYS 17.0 . Учебное пособие. Новосиб. гос. архитектур.-строит. ун‑т (Сибстрин). – Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2016.

В 2011 году по инициативе профессора кафедры Н.Н. Федоровой (в рамках соглашения о сотрудничестве между компанией CADFEM CIS и НГАСУ (Сибстрин)) был создан научно-образовательный центра (НОЦ) КМ «Cadfem-Сибстрин». Основные задачи центра:

  • Формирование организационно-технической основы для внедрения наукоемкого программного обеспечения компьютерного инжиниринга (CAE) в подготовку специалистов строительной отрасли;
  • Создание демонстрационной зоны достижений CAE в области проектирования, строительства и производства строительных конструкций;
  • Организация системы подготовки и повышения квалификации специалистов для строительных и проектных организаций и ВУЗов региона

Начиная с первого курса, студенты занимаются научной работой под руководством преподавателей кафедры прикладной математики. Тематика научных работ студентов очень обширна - от изучения возможностей различных программных продуктов до решения конкретных задач по расчету и проектированию строительных конструкций и сооружений с применением изученных компьютерных технологий, в том числе и пакета программ ANSYS.

Результаты научных исследований студентов докладываются на ежегодной студенческой конференции НГАСУ. Наиболее интересные работы рекомендуются для публикации в сборниках научных трудов НГАСУ и предлагаются для участия в городских, областных научных студенческих конференциях. Участники студенческой конференции поощряются в различных формах деканатами НГАСУ.

Ежегодно кафедра проводит олимпиаду по программированию среди студентов НГАСУ. Участникам предлагаются задачи повышенной сложности по разработке и программированию различных численных алгоритмов. Участники тестируют свои программы в терминальных залах и авторам наиболее эффективных программ присуждаются призовые места с вручением денежных премий.

Начиная с 1993 года, кафедра прикладной математики НГАСУ ежегодно организует и проводит работу секции «Прикладная математика и программирование» областной студенческой научно-технической конференции «Интеллектуальный потенциал Сибири». В работе секции принимают участие студенты основных       ВУЗов Новосибирска, а также колледжа электроники и аэрокосмического лицея.

Участники секции «Прикладная математика и программирование»

В 2015-2020 годах на кафедре проводилась научно-исследовательская работа по следующим направлениям:

  • Методы, алгоритмы и программное обеспечение решения обратных и некорректных задач.
  • Методы, алгоритмы и программное обеспечение решения обратных задач рассеяния.
  • Методы и алгоритмы нелинейной фильтрации скалярных и векторных изображений.
  • Адаптивная и робастная параметрическая идентификация динамических систем.
  • Физико-математическое моделирование процессов воспламенения, горения и детонации в гетерогенных смесях.
  • Компьютерное моделирование распространения ударных волн и их воздействия на конструкции;
  • Математическое моделирование ветрового и ударно волнового воздействия на здания и сооружения с использованием программных комплексов компьютерной инженерии.
  • Физическое и математическое моделирование воздействий неконтролируемых взрывов газов на окружающую среду и разработка способов их подавления .

Многие научные исследования в рамках этих направлений выполнялись при поддержке различных Российских научных программ и соответствующих грантов.

Так в 2015 году общий объем финансирования НИР, выполняемые по научно-техническим и инновационным программам (включая ЕЗН) составил 5 миллионов 376 тысяч руб. В 2016 году – 3 миллиона 100 тысяч рублей. Общий объем финансирования научно-исследовательских работ за 2012-2020 годы составил – 16 миллионов 330  тыс. руб. 

Кроме финансируемых НИР на кафедре выполняются ежегодно по 7-8 тем инициативных НИР, входящих в Сводный план НГАСУ (Сибстрин) по научно-исследовательской деятельности.

За счет грантов ежегодно на приобретение нового оборудования и программного обеспечения в среднем тратится 400 – 500 тысяч рублей.

По результатам проводимых исследований сотрудники кафедры публикуют большое число научных работ.  В 2013 – 2016 годах общее число публикаций составляет 260, из них в зарубежных журналах 19 статей, в журналах из списка ВАК и рецензируемых журналах - 63. Издано 11 монографий (из них одна монография на английском языке). За эти годы было сделано 235 докладов на Международных и Всероссийских конференциях и симпозиумах.

Профессор Ю.Е. Воскобойников (второй справа) на Международной конференции «Обратные и некорректные задачи математической физики», посвященной 80-летию со дня рождения академика М.М. Лаврентьева, август 2012 года.

На кафедре прикладной математики проводится подготовка аспирантов по двум специальностям:

05.13.01 - Системные анализ, управление и обработка информации;

05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ.

Все аспиранты заканчивают аспирантуру с представлением диссертации, а 80 % защищают свои диссертации, либо учась в аспирантуре, либо в течении года после завершения учебы в аспирантуре.  Многие аспиранты продолжают преподавательскую и научную деятельность на кафедре прикладной математики. Начиная с 1993 года защитили диссертации более 23 аспирантов кафедры ПМ. Так 2013-2014 годах были успешно защищены в срок 3 кандидатских диссертации (научные руководители: профессор Ю.Е. Воскобойников, профессор С.М. Зеркаль).

В 2016 году блестяще защитила кандидатскую диссертацию С.А. Вальгер (научный руководитель – профессор Н.Н. Федорова).

Момент защиты кандидатской диссертации аспирантом А.В. Гочаковым (руководитель профессор Ю.Е. Воскобойников) в Институте автоматики и электрометрии СО РАН, 2013 год

В 2012 году успешно защитила докторскую диссертацию Т.А. Хмель (научный консультант д.ф.-м.н., профессор А.В. Федоров), которая закончила докторантуру на кафедре прикладной математики. 

Выполняя научные исследования, преподаватели кафедры поддерживают тесные контакты с учеными и университетами разных стран. Например, с Варшавским техническим университетом (Польша), Институтом термомеханики (Чехословакия), Университетом Пуатье (Франция), Институтом тепломассообмена НАН Беларуси, Дусон корпорацией (Южная Корея, Сеул), Первым Каошионгским университетом науки и технологии (Тайвань, Каошионг), Институтом прикладной физики и вычислительной математики (КНР, Пекин) и другими учебными заведениями.

Преподаватели кафедры участвуют в проведении совместных исследований с учеными институтов СО РАН и высших учебных заведений:

  • Институт математики;
  • Институт теоретической и прикладной механики;
  • Институт физики полупроводников;
  • Институт автоматики и электрометрии;
  • НГТУ;
  • ТПУ (г. Томск);
  • ТУСУР (г. Томск)

и другими.

Ежегодно в рамках традиционной конференции профессорско-преподавательского состава (ППС) НГАСУ кафедра прикладной математики проводит секцию «Информационные технологии, математическое моделирование и методы интерпретации данных». В работе секции принимают участие как преподаватели кафедр НГАСУ, так и исследователи других ВУЗов (в том числе из других городов), так и ученые из институтов СО РАН РФ. На секции заслушивается 30-40 докладов. Обязательными являются выступления аспирантов кафедры с результатами своих исследований. Самые интересные доклады  издаются в «Трудах НГАСУ».

Работа секции «Информационные технологии, математическое моделирование и методы интерпретации данных»