Известный британский ученый профессор Робин Граймс, главный научный советник МИД Великобритании, профессор физики материалов на кафедре материаловедения в Лондонском имперском колледже (Imperial College London) дал лекцию «The Inexhaustible Rise of Scientific Computer Simulation» («Неутомимое распространение компьютерных симуляций в науке») в вычислительном центре им. А.А. Дородницына Федерального исследовательского центра «Информатика и управление» РАН. Она была посвящена вопросам компьютерного моделирования в ядерной физике, а также более интенсивному широкому цифровых моделей в научно-исследовательских и прикладных целях.
Профессор Граймс занимается применением и разработкой компьютерного моделирования для прогнозирования структурных и динамических свойств ядерных материалов с целью улучшения их качества и прочности, он автор 259 научных работ и многочисленных научных статей. Научно-исследовательская группа из 8 человек под его руководством занимается вопросами применения компьютерного моделирования в области проблем физики и химии промышленно значимых материалов, связанных с энергетикой, в том числе ядерных материалов, сенсоров и топливных элементов.
Лекция Робина Граймса на английском языке
«Я расскажу о методах компьютерного моделирования, а также постараюсь донести до вас философию моей исследовательской группы. Я расскажу более подробно о некоторых из задач, над которыми мы работаем, и почему мы этим занимаемся. И, конечно же, я расскажу Вам, как эта система работает в Великобритании, — сказал профессор Граймс. — Начав решать математические задачи, я еще на один шаг приблизился к тому, как нужно подходить к решению некоторых задач для различных промышленных индустрий. В силу того, что свою научно-исследовательскую деятельность я начинал как физик-теоретик, я не ожидал такого поворота событий, но сейчас мне действительно нравится работать над прикладными задачами.
Самой большой трудностью, с которой я столкнулся в самом начале, было убедить представителей промышленного бизнеса в том, почему им следует уделять особое внимание компьютерному моделированию атомарного масштаба. Их колебания и сомнения вполне объяснимы, потому что лишь сегодня, спустя несколько лет, мы в состоянии определять свойства многих материалов и их зависимость от температуры – вопросы, имеющие большое значение для промышленности. Это связано с тем, что только сейчас мы имеем в своем распоряжении достаточную базу знаний и достаточно развитую систему моделирования, которая позволяет глубже и ближе рассмотреть реально существующие проблемы и вопросы».
Лекция профессора Граймса вызвала живой интерес аудитории, коллеги из Центра информатики и управления РАН задали ему многочисленные вопросы. Научные интересы профессора Робина Граймса не ограничиваются лишь ядерной физикой. Он также ответил на вопросы о математическом моделировании климатических и атмосферных процессов.
«Существуют уравнения, которые используются, чтобы моделировать различные климатические и атмосферные процессы. Сложность представляет то, как именно мы могли бы применить их для непосредственного практического использования, — продолжил профессор Граймс. — Мы можем увеличить количество используемых в модели слоев атмосферы и уменьшить размер стандартного атмосферного “блока”, чтобы увеличить точность модели и более корректно прогнозировать процессы. Более совершенные модели должны отражать процессы взаимодействия между слоями атмосферы.
Представьте себе процесс взаимодействия верхних слоев океана с контактирующими с ним нижними слоями атмосферы. Это очень важно. Здесь также есть проблема оптимизации. Это одна из ключевых задач, над которыми работают ученые, особенно в стенах этого института. Математические модели можно использовать для прогнозирования тех или иных изменений в Арктике. Здесь уже можно рассуждать о взаимодействии нижнего слоя атмосферы не только с поверхностью моря, но и с ледовым покровом. По мере сокращения ледового покрова — этот процесс становится все более повсеместным в полярных широтах, — интенсивность обменных процессов в этом слое атмосферы будет меняться».
Научная группа профессора Робина Граймса, наряду с другими научными коллективами, занималась моделированием физико-химических процессов, происходящих на атомной станции Фукусима в Японии, а также ходом развития этой ядерной аварии и ее будущими последствиями.
«Нас интересует транзит ядерных частиц через атмосферу, но коллеги из Фукусимы также работают над проблемой транзита радиоактивных элементов в земле, — рассказал профессор. — Мы хотели бы оценить временные рамки, в которых будет происходить этот транзит. Это позволит нам лучше оценить объем выбросов во временной динамике, по мере развития аварии, а также впоследствии, во время ликвидации последствий аварии. В настоящее время коллеги из Фукусимы отмечают, что скорость транзита этих частиц с каждым месяцем уменьшается. Это позволит им продумать альтернативные меры, которые они смогут предпринять для сдерживания уровня радиоактивных элементов».
Организатором лекции выступил Отдел науки и инноваций Посольства Великобритании в Москве при участии Российской академии наук, а также Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН.
Отдел науки и инноваций является частью Научно-инновационной сети Великобритании, работающей в 29 странах мира для развития международного научного сотрудничества. Он, будучи частью британского посольства, осуществляет свою деятельность на всей территории России. Основные цели его работы — содействовать углублению сотрудничества между ведущими российскими и британскими учеными, а также ближе познакомить Россию и ее научное сообщество с существующими в Великобритании возможностями проведения научных исследований мирового уровня в области космических наук, композитов, ускорителей, медико-биологических, а также арктических/полярных научных исследований и инноваций. За годы работы Отделом были проведены многочисленные научно-инновационные круглые столы и научные кафе в Екатеринбурге, Перми, Иркутске, Санкт-Петербурге, Москве и других городах.
