Научная школа «Оптимизация в САПР и АСУ» основана заслуженным деятелем науки РФ, заслуженным профессором ННГУ, профессором, д.т.н. Дмитрием Ивановичем Батищевым.
Основные направления научных исследований:
- многоэкстремальные дискретные задачи оптимального проектирования,
- распределение ограниченных ресурсов в сетевых иерархических, канонических и стохастических структурах.
При выполнении указанных работ получены следующие основные результаты:
При проектировании различных систем и устройств возникают разнообразные задачи, которые можно свести к экстремальным задачам на графах. Как правило, экстремальные задачи на графах принадлежат к классу труднорешаемых многоэкстремальных задач. В силу этого использование только эвристических алгоритмов, основанных на локальном поиске, оказывается не эффективным. Для решения рассматриваемого класса задач используется гибридный метод, основанный на эволюционно-генетическом подходе: наряду с традиционными для генетических алгоритмов операторами используются также специальные процедуры, основанные на эвристических схемах. Проводятся исследования в области разработки таких специальных процедур, как процедуры коррекции недопустимых решений задачи, структурные схемы генерации новых решений, процедуры локальной адаптации решений и т.п. Исследуются вопросы, связанные с настройками операторов гибридного метода на основе автоматных моделей.
Иерархические сетевые структуры позволяют моделировать процессы распределения ограниченных ресурсов в многоуровневых системах. Построен и исследован широкий класс математических моделей, в рамках которых ставятся и решаются различные оптимизационные задачи, такие, как задачи распределения ресурсов при проектировании сложных изделий; задачи распределения информационного ресурса в сети провайдера; задачи разузлования, возникающие при проектировании производства сложных изделий; задачи распределения энергоресурсов между потребителями и поставщиками; задачи бюджетирования, задачи оптимального планирования процессом транспортировки газа, задачи объемно-календарного планирования для нефтеперерабатывающих предприятий, задачи планирования и управления работой компрессорных станций, задачи эффективной загрузки параллельной вычислительной системы, задачи моделирования газодинамических процессов и др.
Канонические сетевые структуры позволяют моделировать процессы проектирования и изготовления сложных изделий. Построены математические модели, в рамках которых поставлены различные оптимизационные задачи. Математические модели учитывают различные представления исходных параметров – скалярное, интервальное, нечеткое. Проведено исследование построенных моделей, которое позволило синтезировать алгоритмы, дающие возможность решать широкий класс большеразмерных труднорешаемых задач распределения ресурсов при изготовлении и проектировании сложных изделий.
Стохастические сетевые структуры позволяют описывать проблемы оптимального планирования и управления широким классом производственных систем, функционирующих в условиях неопределенности. Построены и исследованы математические модели, в рамках которых поставлены оптимизационные задачи планирования и управления. Разработаны эффективные алгоритмы их решения. В качестве математических моделей, адекватных анализируемым производственным системам, выбраны управляемые однородные марковские цепи с доходами. В рамках построенных математических моделей исследуются и решаются как задачи оптимального управления (классы управлений: общий, программный, рандомизированный), так и задачи оптимального планирования (календарное и объемно-календарное планирование).
Результаты научной школы «Оптимизация в САПР и АСУ» широко используются в практике НИР и ОКР для предприятий ГК «Росатом» (Российский Федеральный Ядерный Центр – Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики; Федеральное государственное унитарное предприятие федеральный научно-производственный центр "Научно-Исследовательский Институт Измерительных Систем им. Ю.Е. Седакова; Федеральное государственное унитарное предприятие «ОКБМ им. И.И. Африкантова»).
НИИМ
На базе коллектива института сформирована Ведущая научная школа РФ, действующая с 1996 года по настоящее время. В состав школы входят лауреаты премий: Глобальная энергия − Ф.М.Митенков (2004г.); Правительства РФ − А.И.Садырин (2002г.), В.Б.Кайдалов (2010г.), В.А.Панов (2011г.).
Краткая справка
о Ведущей научной школе РФ «Динамика, прочность и ресурс аппаратов и установок ядерной техники»
(научные руководители академик Ф.М.Митенков и профессор В.Г.Баженов)
Научная школа «Динамика, прочность и ресурс аппаратов и установок ядерной техники», созданная профессором В.Г.Баженовым и академиком Ф.М.Митенковым, получила признание в России и была отмечена грантами Президента Российской Федерации по государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации в области технических и инженерных наук на всех конкурсах с 1996 по 2014 годы (проекты 96-15-98156, 00-15-99029, НШ-1136.2003.8, НШ- 6391.2006.8, НШ-3367.2008.8; НШ 407.2010.8, НШ 2843.2012.8, НШ-593.2014.8).
За 2011-2015 годы двадцать пять проектов участников школы получили поддержку Федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры России», в том числе проведение научных исследований коллективами научно-образовательных центров – 3 проекта; проведение научных исследований под руководством докторов наук – 5 проектов; проведение научных исследований научными группами под руководством молодых кандидатов наук – 4 проекта; проведение научных исследований научными группами под руководством кандидатов наук – 3 проекта; проведение научных исследований целевыми аспирантами – 3 проекта, проведение научных исследований коллективами под руководством приглашенных исследователей в области математики и механики 2 проекта, организационно-техническое обеспечение проведения всероссийских и международных молодёжных конференций – 2 проекта, субсидии для юридических лиц на поддержку научных исследований в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы – 3 проекта. Четыре проекта получили поддержку Федеральной целевой программы "Развитие гражданской морской техники" Министерства промышленности и торговли РФ. профинансировано 58 заявки участников школы на гранты РФФИ и 11 заявок на проекты программы «Развитие научного потенциала высшей школы».
На базе ведущей научной школы создана совместная научно-исследовательская лаборатория Нижегородского государственного университета им. Н.И.Лобачевского и ОАО «ОКБМ Африкантов».
Сотрудники Школы только в 2014 году участвовали в выполнении государственных контрактов, грантов и договоров в объемах, превышающих 100 миллионов рублей.
В состав коллектива школы входят лауреаты премии Правительства РФ 2010 года в области науки и техники за разработку научных основ и внедрение комплекса технологий повышения безопасности и продления сроков службы атомных электростанций с промышленными уран-графитовыми реакторами и премии Правительства РФ 2011 года в области науки и техники за создание научно-технической базы и внедрение комплекса технологий увеличения срока эксплуатации и повышения безопасности атомных ледоколов с водо-водяными реакторами.
За время существования школы её участниками защищены 9 докторских и 46 кандидатских диссертаций, опубликованы 19 монографий и 37 учебных пособий.
В 2006 году члены коллектива школы провели на базе Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского IX Всероссийский съезд по теоретической и прикладной механике, а в 2011 году − X Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики.
Результаты фундаментальных и прикладных исследований коллектива широко используются при проектировании аппаратов и конструкций новой техники на предприятиях Росатома (ОКБМ, РФЯЦ-ВНИИЭФ, НИАЭП и др.) и Минобороны, при чтении лекций студентам Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, при выполнении студентами курсовых, дипломных работ и магистерских диссертаций, при подготовке докторских и кандидатских диссертаций.
Научно-исследовательский институт механики федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского» в качестве структурного подразделения Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского создан приказом Министерства общего и профессионального образования Российской Федерации от 13 октября 1997г. № 2031 и приказом по Университету от 6 ноября 1997 г. № 125–ОД в результате реорганизации Научно-исследовательского института механики при Нижегородском государственном университете им. Н.И. Лобачевского путем его присоединения к ННГУ.
В соответствии с приказом Минобразования РФ от 13 октября 1997 г. №2031 ННГУ является правопреемником Научно-исследовательского института механики при Нижегородском (Горьковском) государственном университете, созданного на основании Постановления Совета Министров РСФСР от 07 июня 1974 г. № 335-26 приказом Министерства высшего и среднего специального образования РСФСР от 28 августа 1974 г. № 366.