Лаборатория мирового уровня по информационным технологиям в нижегородской Вышке

Международная лаборатория алгоритмов и технологий анализа сетевых структур (Laboratory of Algorithms And Technologies of Networks Analysis) откроется в Высшей школе экономики в Нижнем Новгороде (при факультете бизнес-информатики и прикладной математики) в октябре 2011 года.

Международная лаборатория алгоритмов и технологий анализа сетевых структур (Laboratory of Algorithms And Technologies of Networks Analysis) откроется в Высшей школе экономики в Нижнем Новгороде (при факультете бизнес-информатики и прикладной математики) в октябре 2011 года. Научным руководителем лаборатории будет Панайот (Панос) Милтиад Пардалос, выдающийся ученый  в области глобальной оптимизации, информационных технологий и вычислительных систем, заслуженный профессор университета Флориды, директор Центра прикладной оптимизации университета Флориды.

Краткая справка:

Панос Пардалос — профессор университета Флориды, директор Центра прикладной оптимизации. Эксперт мирового уровня в области общей и комбинаторной оптимизации, является главным редактором журнала Journalof Global Optimization, Journal of Optimization Letters, and Computational Management Science, ведущим редактором ряда книжных серий, членом редколлегии 10 международных журналов, организатором многих международных конференций. Читал лекции в ряде университетов и научныхобществ по всему миру (Princeton University, DIMACS Center, Institute of Mathematics and Applications, FIELDS Institute, AT&T Labs Research, Trier University, Linkoping Institute of Technology).

Создание лаборатории стало возможно благодаря победе проекта НИУ ВШЭ – Нижний Новгород во втором открытом конкурсе на получение грантов Правительства России для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских вузах. На развитие лаборатории в нижегородской Вышке выделен грант размером в 120 млн. рублей.
Всего в конкурсе на получение грантов Правительства России приняли участие 517 ведущих ученых совместно со 176 российскими вузами. Победителями были признано 39 проектов. Среди поддержанных заявок только две - по информационным технологиями, одна из них –  на создание в Высшей школе экономики в Нижнем Новгороде Международной лаборатории алгоритмов и технологий анализа сетевых структур под руководством выдающегося зарубежного ученого – профессора Паноса Пардалоса.

Выбор лидеров проводился в соответствии с международными стандартами. Для проведения экспертизы заявок были созданы экспертные группы по областям наук. В их состав вошло 1299 человек, из них 609 — иностранные эксперты, 690 — российские. Эксперты учитывали актуальность каждого направления работы, квалификацию участников проекта; давали оценку уже проведенных научных исследований по данной теме. 

Как отметил декан факультета бизнес-информатики и прикладной математики Валерий Александрович Калягин:

- Победа в конкурсе по номинации «Информационные технологии и вычислительные системы» - прямое подтверждение высокого уровня развития этого направления в нашем вузе. Положительные рецензии проекту нашей лаборатории дали Стенфордский университет, Массачусетский технологический институт, государственная корпорация «Ростехнологии», Российское энергетическое агентство и многие другие. Научное направление лаборатории стало активно развиваться  на нашем факультете  после приезда в Нижний Новгород профессора Бориса Исааковича Гольденгорина - ученого мирового масштаба в области исследования операций и приложений.  Его научные результаты и многолетние контакты с профессором Пардалосом позволили разработать исследовательскую программу деятельности лаборатории. Координатором подготовки заявки от Нижнего Новгорода был заведующий кафедрой информационных систем и технологий Эдуард Александрович Бабкин. На его плечах лежал нелегкий труд разработки и согласования основных документов заявки (2 тома общим объемом более 250 стр.).

 Борис Исаакович Гольденгорин: профессор кафедры прикладной математики и информатики, факультета бизнес-информатики и прикладной математики, научный соруководитель Международной лаборатории алгоритмов и технологий анализа сетевых структур.

-Одним из направлений в работе лаборатории будет изучение фундаментальных свойств комбинаторных (алгоритмов экономного перебора) алгоритмов для решения оптимизационных задач на графах и сетях. Будущие магистры, обучающиеся на нашем факультете, уже познакомились с  корректирующими алгоритмами, а также алгоритмами, основанными на допусках. Будущие бакалавры и магистры подробно изучали и разрабатывали в рамках учебного научного семинара некоторые из упомянутых выше алгоритмов к задаче нахождения максимального взвешенного независимого множества (как алгоритмы, так и соответствующее программное обеспечение). Значительное внимание в наших исследованиях будет уделено вопросам сведения поиска как глобальных, так и высококачественных локальных оптимумов во многих вычислительно трудных (NP-трудных) задач комбинаторной оптимизации к последовательности эквивалентных классических задач о назначении, индуцированных «шаблонами,» отражающими конкретные структуры глобально оптимальных решений этих задач. Я приглашаю к сотрудничеству в первую очередь студентов НИУ ВШЭ, а также молодых исследователей Нижнего Новгорода, которые готовы работать в лаборатории аспирантами, соискателями, научными сотрудниками с намерениями защитить диссертации на соискание ученых степеней кандидата, доктора наук в России или PhD диссертации в следующих университетах: UniversityofFlorida, RutgersUniversity, UniversityofManchester, KielUniversity, Halle-SaaleWittenbergUniversity, UniversityofTrento.

Важным пунктом исследовательской программы профессора П. Пардалоса  в  лаборатории является построение динамических моделей для ранней диагностики заболеваний мозга.  Одним из существенных признаков болезни Паркинсона, например,  является торможение мозговой деятельности, которое считается неизлечимым дегенеративным расстройством.  Это торможение может быть причиной чрезмерного возбуждения нейронов, порожденных волнами резонансного типа, которые чрезмерно синхронизированы. На клеточном уровне снижение допамина у больных Паркинсоном усиливает тормозные связи между клетками, вызванные силами тормозного соединения пересинхронизированных клеток. Хорошо известно, что на уровень синхронизации взаимодействия двух клеток существенное влияние оказывает конентрация ионов кальция. Основываясь на математических моделях нейронных сетей, одна из многих задач, инициированных болезнью Паркинсона,  будет изучаться в этом проекте с помощь новейших  моделей и алгоритмов, относящихся к теории динамических  графов.  Аналогичные неврологические расстройства характерны и для эпилепсии, симптомами которой снова являются чрезмерно синхронизированная активность нейронов мозга.  С  точки зрения современных моделей и алгоритмов исследования операций, одной из целей этого проекта будет, с одной стороны, поиск переходных статических подграфов, позволяющих «нормализовать» синхронизацию работы мозга, а с другой стороны - возвращение к графам, описыващим инициирующее состояние начала чрезмерной синхронизации работы мозга. На мой взгляд, одним из эвристических подходов к моделированию разнообразных причин «сверхсинхронизации» мог бы быть подход, основанный на клеточных автоматах. Профессор Пардалос расскажет в своих лекциях о том, какие математические модели, с его точки зрения, могут оказаться полезными в понимании природы этих двух классических болезней.

Эдуард Александрович Бабкин: заведующий кафедрой информационных систем и технологий, заведующий научно-учебной лабораторией теории и практики систем поддержки принятия решений - ТАПРАДЕСС НИУ ВШЭ.

- На язык математических моделей сетевых структур могут быть переведены многие задачи исследования операций, актуальные для различных сфер человеческой деятельности (энергетика, логистика, социология, биоинформатика и др.). Под руководством профессоров Б. И. Гольденгорина и П. Пардалоса научные сотрудники лаборатории будут изучать фундаментальные проблемы анализа сетевых структур, разрабатывать сетевые модели для различных прикладных задач,  создавать алгоритмы анализа и оптимизации сетевых структур и,  конечно, выполнять реализацию этих алгоритмов в виде программных систем для широкого практического применения. Результатами работы станут передовые математические теории, эффективные алгоритмы и прикладные разработки для конкретных заказчиков как в России, так и за рубежом.

К деятельности лаборатории планируется привлечь не только известных ученых, но и молодых исследователей, в том числе, аспирантов нижегородских вузов.

Проект будет действовать до 2013 года, но при достижении положительных результатов Правительство России готово продолжить финансирование лаборатории и по окончании этого срока.