Прикладная математика в СССР
Прикладной математикой во времена СССР называли отрасль математики, специалисты которой, помимо теоретических знаний, располагали еще и навыками работы на электронно-вычислительных машинах (ЭВМ) применительно к обработке информации, имеющей практическую направленность.
Типичными сферами применения прикладной математики были:
- фундаментальные науки (ядерная физика, экспериментальная химия, астрономия);
- оборонная промышленность и космос (расчет траекторий ракет, характеристик вооружений);
- биологические исследования;
- экономика и статистика (анализ состояния народного хозяйства, социально-демографических характеристик и т.п).
Основополагающий вклад в развитие отечественной прикладной математики внес академик Мстислав Всеволодович Келдыш.
Рисунок 1. Мстислав Всеволодович Келдыш.
В Советском Союзе персональные компьютеры появились довольно поздно, поэтому ЭВМ использовались преимущественно в научных целях и для нужд народного хозяйства. Это требовало подхода, отличающегося от того, который предлагает информатика, исследующая общие свойства информации. Для специалистов по прикладной математике главным является подбор методов обработки информации (не обязательно компьютерных) для конкретной предметной области, т.е. работа с информацией является для них не предметом исследований, а лишь промежуточным звеном, позволяющим сделать выводы на основе обработанных данных.
Слияние прикладной математики и информатики и их специализация
Информатика в СССР развивалась параллельно с прикладной математикой и до середины 1980-х годов была академической наукой, обслуживавшей отрасль вычислительной техники. Можно сказать, что ее статус, в отличие от прикладной математики, был долгое время спорным в связи с идеологическими спорами 1950-х годов. К тому же чрезмерная централизация и бюрократизация всего, что было связано с вычислительной техникой, замедлило разработку и выпуск отечественных персональных компьютеров.
Рисунок 2. Советские ПК появились позднее и были менее совершенными по сравнению с западными.
В первой половине 1990-х гг. на обе дисциплины сильно повлияло появление в нашей стране большого количества персональных компьютеров. Выяснилось, что методы, разработанные для больших ЭВМ, устаревают и становятся невостребованными. Для новых информационных явлений не оказалось подходящей теоретической базы ни у прикладной математики, ни у советской информатики. В этот момент две дисциплины стали объединять как в рамках вузовских факультетов, так и в исследовательских институтах. Тем не менее, специализация осталась: прикладную математику интересуют, в первую очередь, вычислительные методы. Для обработки гигантских объемов данных, получаемых физиками на андронных коллайдерах, астрономами с помощью космических телескопов, требуются суперкомпьютеры, принципы создания которых исследует и формирует, несомненно, информатика, но на разработку программного обеспечения для таких вычислений первоочередное влияние оказывает прикладная математика.
Прикладная математика и информатика как вузовская специализация
В 1990-х гг. многие отечественные вузы, руководствуясь потребностью экономики в специалистах по информационным технологиям, открыли набор на факультеты по специальности "Прикладная математика и информатика". По окончании их студенты приобретают квалификацию Математик-инженер по специальности прикладная математика.
Рисунок 3. Модель выпускника факультета "Прикладная математика и информатика".
В процессе обучения студенты получают математическую подготовку, в целом соответствующую подготовке на математических факультетах, но дополнительно овладевают профессиональными методами работы на компьютерах, а также получают основы знаний по телекоммуникациям. Это позволяет выпускникам найти работу в самых различных отраслях современной экономики - от коммерческих предприятий до научно-исследовательских институтов. За годы обучения студенты изучают такие математические и общие естественнонаучные дисциплины, как:
- математический анализ;
- алгебра и аналитическая геометрия;
- дифференциальные уравнения;
- элементы математической логики и теория алгоритмов;
- алгоритмические языки и программирование;
- аппаратные и программные средства информатики;
- информатика;
- теория кодирования;
- статистический анализ временных рядов;
- теория вероятностей и математическая статистика;
- теория функций комплексного переменного;
- дискретная математика;
- функциональный анализ;
Преподаются также дисциплины, связанные с применением компьютерных технологий:
- введение в С++ (или другой язык программирования, в зависимости от вуза);
- компьютерная графика;
- архитектура ЭВМ и системное программное обеспечение;
- электротехника и электроника;
- теории информации, параллельных вычислений, управления, передачи сигналов, защиты информации;
- математическое моделирование и теория игр;
- численные методы;
- прикладное программное обеспечение;
- компьютерная алгебра;
- сжатие сигналов с помощью фракталов.
К концу обучения молодые специалисты выбирают направления исследований, такие как "Принципы сжатия/восстановления изображения с использованием базиса Wavelet", "Алгоритм для определения простоты чисел криптосистем типа RAS", "Итерационные методы решения матричных игр и игры с самообучением", " Корреляция передаваемых сигналов, вероятностные методы в адаптированной фильтрации", "Использование локальных полиномов в анализе и обработке изображений", "Вероятностная модель многопользовательской сети" и т.д.
