Матмех СПбГУ: традиции и современность

О математико-механическом факультете Санкт-Петербургского государственного университета рассказывают декан факультета, член-корреспондент РАН Геннадий Алексеевич Леонов и заместитель декана Светлана Михайловна Селеджи

Триста лет назад у России была огромная мотивация для организации серьезного математического образования. Создание мощного флота требовало большого количества хорошо обученных штурманов, которые при прокладывании курса корабля в открытом море могли бы проводить сначала астрономические наблюдения, а затем математическую обработку результатов этих наблюдений. Именно поэтому в 1700 г. Петром I была основана школа математических и навигацких наук. В 1724 г. были созданы Петербургская Академия наук и Академический Университет, а годом позже для работы в Академии были приглашены выдающиеся математики — Леонард Эйлер и Николай Бернулли. Это было началом создания знаменитой Петербургской математической школы. В настоящее время математико-механический факультет Петербургского университета является фундаментом Петербургской математической школы. В Петербурге только у нас можно получить полноценное математическое образование по специальности «математика». В этом образовательном процессе принимают участие известные математики — сотрудники Санкт-Петербургского отделения математического института им. В.А. Стеклова РАН, которые одновременно являются профессорами факультета. Свидетельством того, что обучение на матмехе проходит на очень высоком уровне является тот факт, что четыре года назад выпускником 1987 г. Григорием Перельманом была решена одна из проблем тысячелетия — проблема Пуанкаре, а выпускник 1965 г. Михаил Громов в 2009 г. был удостоен премии Абеля — аналога Нобелевской премии для математиков. Многие наши выпускники стали членами Российской академии наук, занимают профессорские должности во многих ведущих университетах как в России, так и за рубежом.

Интенсивное развитие математических исследований в различных прикладных областях и потребность в специалистах по прикладной математике и информатике привели к созданию двух новых отделений на факультете: прикладной математики и информатики. Они были организованы в последней трети двадцатого века.
В настоящее время ма­тематико-механический факультет Санкт-Петербург­ского государственного университета вместе с входящими в его состав научно-исследовательскими институтами: НИИ математики и механики; НИИ информационных технологий; Астрономическим институтом, является одним из крупнейших учебно-научных центров России. Он издавна привлекает к себе наиболее серьезных и талантливых абитуриентов, интересующихся математикой, механикой, информатикой и астрономией, давая им первоклассное фундаментальное образование.
В числе преподавателей факультета 3 академика РАН, 7 членов-корреспондентов, 8 лауреатов Государственных премий, 120 профессоров и 190 доцентов. Преподаватели и сотрудники факультета ведут фундаментальные и прикладные исследования во всех областях современной математики, механики, астрономии и информатики. Ученые факультета тесно сотрудничают с институтами Российской академии наук, отечественными и зарубежными университетами, научно-исследовательскими организациями, международными и отечественными IT-компаниями.
Механика на математико-механическом факультете представляет собой ветвь прикладной математики, тесно связанную с физикой. Все, что окружает нас, подчиняется законам механики, а открытие новых материалов с новыми структурными состояниями и уникальными свойствами, новые задачи в технике, технологии, медицине и биологии требуют фундаментальных исследований и создания математических методов описания их механического поведения.
Отделение механики состоит из пяти кафедр и семи лабораторий. На нем активно развивают современные направления гидроаэромеханики: физико-химическая газодинамика неравновесных течений, динамика сложных сред, вычислительная гидродинамика, сверхзвуковая аэродинамика, динамика вязкой жидкости. Эти работы имеют приложения в области аэрокосмических технологий, например, для расчета траектории спуска, силовых и тепловых нагрузок на поверхность спускаемых космических аппаратов, для улучшения аэродинамических характеристик летательных аппаратов. Исследования двухфазных течений важны для моделирования динамики и теплопереноса при движении тел в запыленных средах (такие условия возникают, например, при входе в атмосферу Марса), для создания новых материалов, устойчивых к воздействию твердых частиц при больших скоростях.
На отделении механики занимаются проблемами динамического разрушения материалов, прочности и пластичности при высокоскоростном нагружении, проводят исследования наноструктурных и функциональных материалов, таких, как сплавы с эффектом памяти формы, создают математические методы описания их поведения в сложных термомеханических условиях. Спектр прикладных исследований весьма широк — от динамического разрушения горных пород до применения сплавов с эффектом памяти формы в космической технике.
Помимо теоретических работ на отделении проводятся и многочисленные экспериментальные исследования. Лаборатории обладают большим количеством современного экспериментального оборудования, в том числе и уникального. Для изучения наноструктурных материалов в СПбГУ организован специальный центр, оснащенность оборудованием которого ставит его в первый ряд европейских центров. Помимо научных работ, в Центре предусмотрено и время для обучения студентов.
Астрономическое отделение факультета — один из крупнейших в мире (и один из пяти в России) центров подготовки астрономов. Необычной особенностью отделения является то, что оно входит в состав математико-механического факультета (обычно астрономические кафедры располагаются на физических факультетах университетов), однако это способствует улучшению подготовки астрономов университета в области математики и программирования, что немаловажно для развития исследований в области астрометрии, небесной механики и теоретической астрофизики. С другой стороны, астрономия, будучи самостоятельной физико-математической наукой, всегда была теснейшим образом связана с математикой.
Петербургская школа теоретической астрофизики является признанным мировым лидером в области теории переноса излучения, чрезвычайно важной для обработки и интерпретации любых астрономических наблюдений, но в то же время и чрезвычайно математически сложной. Впрочем, результаты, полученные астрофизиками-наблюдателями, такие, как открытие межзвездной поляризации и поляризации излучения Крабовидной туманности В.А. Домбровским, входят в число крупнейших результатов наблюдательной астрофизики за всю историю ее существования. Исследования в области собственно небесной механики, теории фигур равновесия небесных тел и звездной динамики позволили решить многие задачи эволюции планетных систем, динамики кратных звезд и т.п. В последние годы круг задач, решаемых специалистами по небесной механике, существенно расширился. Кроме прикладных задач, — развитие космонавтики требует все более совершенных методов вычисления траекторий космических аппаратов, — появились и новые научные задачи, связанные с обнаружением планет у других звезд (первая такая планета была открыта в 1995 г., а сейчас их известно более четырехсот).
Студенты астрономического отделения могут специализироваться во всех областях современной астрономической науки. Выпускники работают в астрономических учреждениях Санкт-Петербурга — Главной (Пулковской) астрономической обсерватории РАН, Институте прикладной астрономии РАН, Астрономическом институте Санкт-Петербургского университета, а также в других институтах и обсерваториях России. Немалое количество выпускников работает за рубежом.
В последние годы работа по созданию программных продуктов ведется на высоком уровне, нет четкой грани между работой программиста и математика. Ведь зачастую для качественной работы необходимы математические знания в чистом виде. И достоинство нашей подготовки в том, что качественное математическое образование получают все выпускники — и программисты, и астрономы, и механики, и, естественно, математики.
Многие выпускники математико-меха­нического факультета начинают свою трудовую деятельность в IT-компаниях Петербурга. Поэтому факультет сотрудничает с такими ведущими компаниями, как «Microsoft», «Motorola», «Intel», HP, «Samsung», «Exigen», в модернизации образовательного процесса на старших курсах. Студенты факультета проходят производственную практику во многих из них. Сотрудники компаний «Intel», «Ланит-Терком» и ЕМС читают лекции и ведут семинары для студентов старших курсов на отделениях прикладной математики и информатики. Математико-механическим факультетом совместно с компаниями «Intel» и HP созданы совместные учебно-научные лаборатории, где проходят обучение и стажировки студенты и аспиранты факультета.
Факультет принимает на дневное обделение более 300 абитуриентов. На математико-механическом факультете можно учиться:
— по программе подготовки дипломированных специалистов (5 лет) по специальностям: «Математика», «Прикладная математика и информатика», «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем», «Механика», «Астрономия», «Прикладная информатика (в социологии, в сфере международных отношений)»;
— по программе подготовки бакалавров (4 года) и магистров (+2 года) по направлениям: «Информационные технологии» и «Механика. Прикладная математика».
Международный благотворительный фонд поддержки математики имени Леонарда Эйлера оказывает финансовую поддержку вновь поступившим первокурсникам и назначает 10 стипендий перспективным иногородним учащимся.
У выпускников нашего факультета имеется большой выбор мест будущей работы. Лучшие студенты поступают в аспирантуру (в 2009 г. принято 100 человек) или работают в НИИ при математико-механическом факультете. Наших выпускников охотно приглашают на работу многие известные научные учреждения, например, Петербургское отделение математического института имени В.А. Стек-
лова, Физико-технический институт, Пулковская астрономическая обсерватория, российские и зарубежные университеты, научно-технические фирмы, страховые компании и банки.
Говоря о факультете, нельзя не упомянуть и олимпиады. История олимпиад по информатике и программированию на математико-механическом факультете СПбГУ насчитывает уже более 20 лет. Свыше тридцати лет международной ассоциацией АСМ проводятся командные чемпионаты мира по программированию. СПбГУ (команда матмеха) является вузом, который дважды подряд был чемпионом мира по программированию (в г. Орландо, США, 2000 г.
и в г. Ванкувер, Канада, 2001 г.). В настоящее время на факультете работает кружок по алгоритмическому программированию, основанный двукратными чемпионами мира А.С. Лопатиным и Н.В. Дуровым, он, кстати, является одним из основателей сайта vkontakte.ru — одного из спонсоров команд СПбГУ.
Студенты матмеха, занимающиеся в кружке, регулярно выходят в финалы самых престижных личных и командных международных соревнований по программированию. В финалах командного чемпионата мира по программированию АСМ ICPC ребята неоднократно завоевывали медали разного достоинства, в 2009 г. наша команда получила золотые медали.
В этом году в Лас-Вегасе Андрей Лопатин выиграл открытый личный чемпионат мира по программированию «TopCoder Open-2009» в номинации «Marathon Match». Задачи, предлагаемые на этом соревновании, зачастую берутся из реальных проектов. Как правило, многие жизненные задачи не имеют точного решения, и для того, чтобы с ними справиться, программисту требуется не только техника написания кода, но и хорошее знание фундаментальной математики.
В городском Дворце творчества юных, физико-математических лицеях № 30 и № 239 работают кружки для школьников по алгоритмическому программированию. Раз в год на математико-механическом факультете СПбГУ проводится Открытый кубок по программированию для школьников. Юношеская математическая школа (ЮМШ) проводит уже на протяжении многих лет кружки по математике для учащихся, начиная с 5 класса.
Факультет регулярно проводит дни открытых дверей и олимпиады школьников СПбГУ по математике, результаты которых могут быть засчитаны в качестве вступительных испытаний. 21 февраля 2010 г. состоится День открытых дверей. Олимпиады по математике проходят во многих регионах России, 28 февраля олимпиада будет проводиться в Санкт-Петербурге на матмехе. Ниже мы приводим один из вариантов олимпиады (не самый сложный) прошлого года.
На сайте факультета ww.math.spbu.ru можно найти много дополнительной информации, посмотреть учебные планы, порешать и другие варианты олимпиад по математике.

Информация
Телефон для справок: 428-42-10.
Наш адрес: Россия, 198504, Санкт-Петербург, Петергоф, Университетский пр., 28.
E-mail: decanat@math.spbu.ru