В феврале 2019 г. исполнилось 100 лет со дня рождения выдающегося ученого-математика академика Александра Андреевича Самарского. О его вкладе в развитие отечественной науки рассказал научный руководитель Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН академик Борис Николаевич Четверушкин.
— Борис Николаевич, 19 февраля на фасаде здания ИПМ им. М.В. Келдыша появилась новая мемориальная доска, посвященная академику А. А. Самарскому. Расскажите о нем, пожалуйста.
— Александр Андреевич — это уникальное явление в нашей научной жизни. Он сочетал в себе качества великолепного ученого и замечательного педагога — чего стоит создание молодежных школ по прикладной математике и математическому моделированию! Кроме того, он участник Великой Отечественной войны, кавалер ордена Славы, был тяжело ранен в боях под Москвой.
Влияние Александра Андреевича Самарского велико до сих пор. несмотря на то что его уже нет с нами почти 11 лет. Во-первых, он один из наиболее цитируемых авторов-математиков в нашей стране. Во-вторых, его научная школа продолжает действовать и плодотворно влиять на качество работы нашего института и других научных организаций страны. В-третьих, неоценимо его нравственное влияние на наше поколение, которое мы стараемся передать молодежи.
— Я прочитала, что Александр Андреевич ушел на фронт добровольцем.
— Да, в июле 1941г. после окончания четвертого курса физического факультета Московского университета он ушел добровольцем на фронт, хотя у него было не очень хорошо со зрением. Участвовал в боях при обороне Москвы. Подорвался на мине, получил тяжелое ранение, десять месяцев провел в госпиталях. Часть осколков так и остались у него в теле.
Он рассказывал, как их отряд прорывался из окружения под Вязьмой, что было голодно, кто- то не выдерживал, сдавался немцам, но большинство продолжали сражаться и пробивались к своим. Эти люди выиграли войну. И то, что они были с нами достаточно долго, очень важно для нас.
— А когда он вернулся к учебе в университете?
— В 1943 г. А.А. Самарский вернулся в Москву по вызову ректората. Здесь надо назвать его учителя Андрея Николаевича Тихонова— великого ученого, дважды Героя Социалистического Труда. После окончания университета в 1945 г. А.А. Самарский поступил к нему в аспирантуру. Школу Тихонова— Самарского отличало следующее: они шли в математике не от ее внутреннего развития. часто абстрактного, а от реальной задачи. Их знаменитый учебник, написанный в 1951 г., когда Александр Андреевич был еще молодым ученым, кандидатом наук, выдержал очень много изданий именно по этой причине.
В 1963 г., когда нас. третьекурсников, агитировали идти на специализацию в различные научные организации, меня привлек Институт прикладной математики. Перед нами выступил А.А. Самарский. А мы как раз изучали математическую физику на базе их учебника, и для того чтобы решать конкретные задачи, мне это было наиболее близко.
Должен сказать, что роль А.А. Самарского в создании основ современной прикладной математики трудно переоценить. Теория разностных схем, их устойчивость, точность, итерационные методы, консервативность — все это связано с именем Александра Андреевича. Еще важно сказать, что он уже в конце 1970-х— начале 1980-х гг. понял. что математическое моделирование — это не только узкоспециальное решение важных задач. но и то. что может широко войти в сферы нашей деятельности и быть двигателем научно-технического прогресса. В каком-то смысле он даже опередил время: именно сейчас это становится более реализуемо с учетом появления высокопроизводительных вычислительных систем. Но то. что математическое моделирование, его становление как науки тесно связано с ним, — это несомненно. И его усилия, направленные на организацию соответствующих программ развития математики в нашей стране, исключительно велики.
— Вы упомянули, что А.А. Самарский был замечательным педагогом.
— Да. это так. Не могу сказать, что он был блестящим лектором, не в этом дело. Но его энтузиазм, понимание важности проблемы, которой он занимался. бескорыстие — все это зажигало людей. Он организовывал различные математические школы. причем по всему Советскому Союзу. Я считаю, что становление прикладной математики, вычислительной математики в бывших союзных республиках в значительной мере произошло благодаря Александру Андреевичу. Наши коллеги в Литве. Белоруссии. Украине. Грузии, Узбекистане— мы все работали вместе. И с некоторыми (особенно Белоруссией и Узбекистаном) мы и сейчас поддерживаем хорошие отношения. С другими странами — меньше, но я думаю, что зерна, которые посеяны, когда-то дадут свои плоды.
Вообще, его организаторский талант, стремление помочь проявились достаточно рано. Он мне рассказывал, что очень хорошо успевал в школе и по гуманитарным предметам, и по физике и математике, и даже думал стать учителем русского языка. Он в школе помогал отстающим ученикам, и в «Пионерской правде» в 1933 г. была опубликована заметка «Самарский помог». Это было первое официальное упоминание о нем.
— А когда был создан Институт прикладной математики и для каких целей?
— Наш институт был учрежден в самом начале 1953 г.. в январе, поличному распоряжению Сталина. Собрали несколько групп, которые уже тогда работали над атомной и ракетной проблемами, занимались моделированием этих задач. И была поставлена задача создать инструментарий для расчета этих сложных явлений.
Александр Андреевич рассказывал, как в конце 1940-х—начале 1950-х гг. организовывал работу наших молодых вычислительниц, которые делали вычисления на немецких трофейных арифмометрах «Мерседес». Каждая из них была как бы отдельным процессором, и они передавали друг другу данные, а он сам, как управляющий машиной. их собирал. Девушки даже не знали, что они считают. Кстати, в Соединенных Штатах тоже происходил этот процесс, параллельно нашему. Мне рассказывали, что точно так же, на арифмометрах. в это время работали и в США.
— Расскажите, пожалуйста, подробнее о его участии в атомном проекте.
— В феврале 1948 г. состоялось сверхсекретное совещание у И.В. Курчатова. Встал вопрос о мощности взрыва. Л.Д. Ландау объяснил на примере простой модели, обыкновенного дифференциального уравнения, как рассчитать мощность взрыва. Присутствовавший там А.Н. Тихонов предложил провести прямой численный расчет взрыва на основе полных моделей физических процессов (выделения тепла за счет ядерных реакций и газодинамики). По тем временам это казалось совершенно неподъемным: не было ни теории, ни опыта практического применения вычислительных алгоритмов для решения сложных задач математической физики. Л.Д. Ландау сказал, что в случае успеха это будет научный подвиг.
В конце мая 1948 г была создана группа под руководством А.Н. Тихонова, на которую была возложена задача расчетов этих изделий. В группу вошел только что окончивший аспирантуру А.А. Самарский, который стал правой рукой Андрея Николаевича. И действительно, во время работы над этим проектом и были созданы основы теории разностных схем. Не только решалась конкретная и нужная задача, но и создавался фундамент для дальнейшего развития науки. Так что роль А. А. Самарского в выполнении этого задания очень большая. Люди делали великое дело и были счастливы осуществлением этой работы.
В 2000 г. Александр Андреевич начал болеть — возраст, ранение. Я навещал его в кунцевской Кремлевской больнице, рассказал, что нам поставили мощную машину и мы начали проводить расчеты. Он очень обрадовался и сказал: «Как бы мне хотелось! Если бы тогда были такие машины!»
Александр Андреевич занимался не только атомным оружием, но и другими военными разработками. И мы продолжаем этим заниматься, это необходимая часть нашей работы.
— А как его научное наследие работает сейчас?
— Им написано много замечательных книг, ставших настольными для наших специалистов, по которым обучаются поколения студентов не только в университете и в Московском физико-техническом институте, но и во всех технических вузах. Его классическая книга в соавторстве с А.Н. Тихоновым— «Уравнения математической физики» — до сих пор востребована. Прекрасный учебник: хоть и написан почти 70 лет тому назад, но не устаревает.
Конечно, все развивается, сейчас настал очередной этап революции в прикладной математике. связанный с появлением систем сверхвысокой производительности. Но как происходит научное развитие? Сначала была ньютоновская механика, потом появилась теория относительности Альберта Эйнштейна. Однако теория относительности базируется на фундаменте классической механики. Не надо ничего отбрасывать. Не было бы этого — не было бы и дальнейшего развития. Так что влияние наследия А.А. Самарского огромно, оно и сейчас чувствуется. Ну а если через какое-то время появятся новые подходы, они будут в значительной мере основываться на прежних. Без этого фундамента ничего не будет. Как говорил Исаак Ньютон: «Если я и видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов»
— А каким он был человеком?
— Он с большим энтузиазмом относился к созданию молодежных школ. Очень любил молодежные компании, игры, например перетягивание каната. даже сам в них участвовал. Но очень сердился, когда мы прогуливали занятия, здорово нас ругал. У него было такое сочетание строгости и желания общаться. Он с большим удовольствием общался с молодежью, причем на совершенно неформальной основе. Ему было трудно бегать из-за ранения, но когда играли в футбол, он кричал громче всех и критиковал, если кто-то играл плохо, причем в крепких выражениях. Еще он очень любил играть в шахматы, всех обыгрывал, был очень сильный шахматист. Он во всем был талантлив.
— Борис Николаевич, а что сейчас происходит в вашем институте?
— Сейчас основная деятельность института преломляется сквозь призму современной вычислительной техники, которая очень бурно развивается, я бы сказал, это техника сверхвысокой производительности. Она позволяет вести расчеты и в биологии, и в области космической механики. Кстати, если говорить о космосе, открытие более двух третей комет (за период после распада Советского Союза) произошло в нашем институте. У нас нет телескопов, мы не ведем наблюдения, но к нам стекаются данные, и за счет обработки информации о космическом мусоре, каталогизации, вычислений траектории, положения объекта мы сразу определяем, новый это объект или не новый. У нас есть группа, которая занимается расчетом задач дальнего космоса.
Очень быстро нарастают мощности вычислительных систем. Сейчас происходит революция в прикладной математике, в математическом обеспечении, чтобы иметь возможность использовать эти вычислительные системы. Это очень непростая задача, она ставится во всем мире и пока особенно остро стоит для наших зарубежных коллег — там более мощные машины. Надо сказать, мы здесь не последние, нам нечего стесняться. Мы сейчас развиваем эти работы на основе новых подходов к численным методам, к математическому обеспечению.
У нас много замечательных научных групп, например по вычислительной акустике, мы проводим международные конференции, на которые приезжают все ведущие специалисты, несмотря на санкции. У нас хорошие отношения с немецкими суперкомпьютерными центрами, с ними налажен регулярный обмен визитами.
Мы занимаемся также моделированием различных технологических задач. В эти минуты мой ученик обсуждает на семинаре свою докторскую диссертацию по моделированию задач нефтегазового комплекса.
Еще одно направление — искусственный интеллект. Сейчас все, как мантру, повторяют: «Искусственный интеллект, большие данные...». На самом деле здесь зарыта очень серьезная математика, связанная с функциями распределения, выделением главных переменных. Успех, по нашим понятиям, достигается, когда в обработку данных, которая осуществляется нейросетями, вы вносите физическую, математическую информацию. Мы сейчас этим активно занимаемся, и есть определенные успехи, которые реализуются в виде контрактов с нашими корпорациями и государственными организациями. Так что нашему институту в ближайшее десятилетие есть над чем работать. ■
Беседовала Ольга Беленицкая
