КАФЕДРА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ

   В конце пятидесятых годов XX века в нашей стране началось широкое использование ЭВМ, и в связи с этим возросла потребность в специалистах по вычислительной математике. Перед университетами страны была поставлена задача - обеспечить промышленность, научно-исследовательские и учебные организации квалифицированными кадрами математиков-вычислителей и развернуть исследования в области вычислительной математики.

  В марте 1959 года на механико-математическом факультете СГУ была открыта новая кафедра - вычислительной математики, первым заведующим которой стал Н.П. Купцов. Первоначально в штате кафедры было 9 сотрудников: доц. Купцов Н.П., ст.пр. Борухов Л.Е., ст.пр. Баранцева О.А., асс. Моничева Г.П., асс. Генерозова Л.В., асс. Коноплев В.П., асс. Конюшков В.М., асс. Шевченко В.И., асс. Богомолов А.М. (впоследствии академик, ректор СГУ в 1978-1994 гг.). При кафедре функционировал вычислительный центр, научным руководителем которого по совместительству стал Н.П. Купцов. В сентябре 1959 года началась эксплуатация первой в СГУ ЭВМ первого поколения "Урал-1". Впоследствии вычислительный центр стал региональным центром, одним из ведущих центров ВУЗов страны. В 1969 году в Московском университете Н.П. Купцов защитил докторскую диссертацию: "Прямые и обратные теоремы теории приближений в пространствах Банаха и разложения Фурье". В 1971 году на кафедре началась подготовка по специальности "прикладная математика". За время существования кафедры на ней прошли специализацию более двух тысяч студентов; среди выпускников и сотрудников кафедры - лауреаты государственных премий, действительные  члены и члены-корреспонденты  различных  академий, в том числе и зарубежных, а также 2 ректора СГУ. В 1975 году из состава кафедры вычислительной математики  выделилась кафедра дифференциальных уравнений и  прикладной   математики, а в 1978 году - кафедра математической кибернетики. С 1991 года кафедру вычислительной математики возглавляет доктор физико-математических наук, профессор В.А. Юрко. В 1993 году кафедра была переименована в кафедру математической физики и вычислительной математики, что отражает современную научно-исследовательскую и учебную специализацию ее сотрудников.   При кафедре с 1959 года   существует аспирантура, осуществляющая подготовку научных кадров. Всего на  кафедре подготовлено более 70  кандидатов физико - математических  наук, из них более 10 впоследствии защитили докторские диссертации.

   Кафедра обеспечивает чтение общих курсов: "Уравнения математической физики", "Теория нелинейных волн",  "Дифференциальные и интегральные уравнения", "Методы математической физики", "Интегральные уравнения и вариационное  исчисление", "Уравнения с частными производными", "Введение в вычислительную математику", "Численные методы", "Методы вычислений", "Функциональный анализ", "Математические  модели в естествознании", "Высшая и прикладная математика" и др. в институте физики и на факультетах: механико-математическом, КНиИТ, геологическом, географическом и других. Кафедра   обеспечивает специализацию студентов специальности "Прикладная математика и информатика" механико-математического факультета СГУ. Содержанием специализации является построение и исследование математических моделей различных процессов в естествознании, технике и экономике, создание вычислительных алгоритмов, исследование моделей на ЭВМ. Специализация проводится по следующим основным направлениям: математическая физика, математическое моделирование, обратные и некорректно поставленные задачи, численные методы. При кафедре работает учебно-исследовательская лаборатория вычислительных методов, оснащенная современной вычислительной техникой. Выпускники кафедры работают в научно-исследовательских институтах, в проектных, технологических и конструкторских организациях промышленных предприятий, в высших и средних учебных заведениях, в банках, акционерных обществах, различных экономических структурах, использующих компьютерную технику. Целый ряд выпускников кафедры работает за рубежом в фирмах и высших учебных заведениях.

   Научно-исследовательская работа на кафедре ведется по следующим основным направлениям: спектральная теория операторов и математическая физика, обратные и некорректно поставленные задачи, теория приближения функций, численные методы. Под руководством профессоров Н.П. Купцова, В.А. Юрко, созданы всемирно известные научные школы по теории приближения  функций, по спектральной теории операторов, по обратным и некорректно поставленным задачам. По результатам исследований опубликовано несколько монографий и более 1000 научных статей. Сотрудники кафедры участвуют также в выполнении госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских работ, связанных с разработкой и исследованием математических моделей в естествознании, технике и экономике. Поддерживаются регулярные научные связи с ведущими  научными центрами как в нашей стране, так и за рубежом. В частности, сотрудники кафедры выезжали в научные  командировки для выполнения  совместных научных проектов и чтения лекций в Германию, Францию, Италию,  США, Голландию, Австрию, Норвегию, Израиль, Гонконг, Болгарию, Венгрию, Боснию и Герцеговину, Сербию, Черногорию, Турцию, Тайвань, Австралию, Катар, Японию, Мексику, Китай и другие страны. Заключен договор о сотрудничестве с кафедрой дифференциальных уравнений университета Дуйсбург-Эссен (Германия). В рамках этого договора профессор Юрко В.А. и его ученики читали лекции и вели совместные научные исследования в Германии, а также принимали немецких ученых в Саратове. Кафедра имеет многолетние научные связи с ведущими научными коллективами Московского, Санкт-Петербургского, Новосибирского,  Воронежского, Башкирского, Киевского, Харьковского, Одесского, Донецкого и других университетов и научных организаций.

   За последние годы сотрудники кафедры стали обладателями более 80-ти Международных и Всероссийских грантов, в том числе грантов РФФИ, Минобразования, Университеты России, ЮНЕСКО, грантов Леонарда Эйлера для ведущих научных школ, грантов Volkswagen Foundation, INTAS, ISF, DAAD, DFG, Tubitak, ISAAC, NSC, Eurasia, QNRF, грантов Президента РФ, РНФ и других научных фондов. Сотрудники кафедры занимаются не только фундаментальными, но и прикладными исследованиями.  Так, например, в рамках двухлетнего научного проекта "Обратные задачи математической физики и их приложения", финансируемого концерном Фольксваген, под руководством профессора В.А. Юрко проводилось исследование математических моделей ряда задач естествознания и техники, в которых требуется построить то или иное техническое устройство с желаемыми характеристиками. Сотрудниками кафедры совместно с немецкими  учеными проведено  теоретическое исследование данного класса задач, разработаны вычислительные алгоритмы их решения и создан  пакет прикладных программ, реализующих эти алгоритмы. В рамках сотрудничества с концерном Тиссен-Крупп проводилось исследование  математических задач, связанных с охлаждением проката на разрабатываемом  новом  прокатном стане  концерна. Профессор В.А. Юрко принимал также участие в совместном научно-исследовательском проекте с американскими, французскими и итальянскими физиками, посвященном изучению взаимодействия космических лучей с магнитным полем Земли. В рамках этого проекта исследовались математические задачи, сводящиеся к изучению дифференциальных уравнений с частными производными и спектральных свойств соответствующих краевых задач для обыкновенных дифференциальных уравнений. Для выполнения проекта профессор В.А. Юрко участвовал в совместных исследованиях в научном центре Scuola Normale Superiore (Пиза, Италия), а также в коллоквиумах, проводимых в Париже и Эйндховене. В совместной работе с НИИ химии при Саратовском университете разработано программное обеспечение, осуществляющее разделение сложных спектральных линий. Это программное обеспечение используется как в исследовательской, так и в учебной работе, в материалах кандидатских и  докторских диссертаций. На геологическом факультете СГУ для моделирования сейсмических волновых полей разработана программа "MODGEO", позволяющая имитировать ту или иную сейсмогеологическую ситуацию,  рассчитывать  теоретические волновые  поля. В лаборатории астрономии и геофизики СГУ для цифровой обработки результатов спутниковых наблюдений радиационного поля Земли разработан  программный  продукт, позволяющий чертить карты изолиний на земной поверхности. В совместной работе с межобластным центром микрохирургии выполнены компьютерные разработки  по  теме "Математические  модели микрохирургических вмешательств", которые были представлены на международном симпозиуме "Проблемы микрохирургии" и  на  III съезде нейрохирургов России. В рамках проекта,  финансируемого  международным фондом Eurasia, осуществлялась программа становления специальности "Прикладная информатика в экономике." Во всех работах, проводимых на кафедре, активное участие принимают студенты и аспиранты. Среди них лауреаты студенческих научных конкурсов, а также грантов Международных научных  фондов и гранта ЮНЕСКО.