Russian
| English
"Куда идет мир? Каково будущее науки? Как "объять необъятное", получая образование - высшее, среднее, начальное? Как преодолеть "пропасть двух культур" - естественнонаучной и гуманитарной? Как создать и вырастить научную школу? Какова структура нашего познания? Как управлять риском? Можно ли с единой точки зрения взглянуть на проблемы математики и экономики, физики и психологии, компьютерных наук и географии, техники и философии?"

«НАУЧНО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ИНСТИТУТЫ КАК НОВАЯ МОДЕЛЬ СТРУКТУРНОЙ ЕДИНИЦЫ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ» 
Д.И. Трубецков, Ю.П. Шараевский, Ю.И. Левин

Актуальность и важность проводимых на факультете нелинейных процессов исследований в области нелинейной динамики, приоритет многих научных результатов, подтверждаются высоким уровнем научных публикаций в ведущих отечественных и зарубежных журналах, регулярным получением российских и международных грантов. Сотрудники и студенты факультета нелинейных процессов 5 раз награждались медалями Российской академии наук, им присуждались индивидуальные гранты Рос­сийского фонда фундаментальных исследований и Американского фонда гражданских исследований и развития (CRDF), они были удостоены стипендий различных фон­дов(фонд Сороса, фонд некоммерческих программ “Династия”, фонд Потанина, фонд содействия отечественной науке и др.).

Отметим, что на факультете нелинейных процессов активно проводятся междисциплинарные научные исследования, основанные на применении идей и методов нели­нейной динамики в других областях знаний, таких как социология, демография, гео­графия и т.п. Проводятся междисциплинарные научные конференции, затрагивающие не только естественные, но и гуманитарные науки (например, Всероссийская конференция “Нелинейность и хаос в истории”, рабочие совещания “Нелинейная динамика в гуманитарных и общественных науках”) с участием ведущих российских и ино­странных специалистов. В области международных связей имеется значительный опыт по созданию совместных творческих коллективов с ведущими мировыми центрами нелинейной динамики, в работе которых участвуют молодые исследователи, включая студентов.

Особое место в жизни НОИОС и ФНП, а также, смеем надеяться, и в жизни всего нелинейного сообщества России, занимает научно технический журнал “Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика”, который издается с 1993 года (подробнее смотри ниже).

Факультет нелинейных процессов уделяет большое внимание работе со школьни­ками и талантливыми студентами. Визитная карточка факультета — организация и проведение традиционных ежегодных научных школ-конференций “Нелинейные дни в Саратове для молодых» (проведено 15 школ), традиционных международных научных школ «Хаотические автоколебания и образо­вание структур (ХАОС)» (проведено 8 школ).В данных школах активное участие при­нимают молодые ученые, аспиранты, студенты, а в «Нелинейных днях» и школьники. Сотрудники факультета продолжают и зимние школы инженеров и научных работни­ков по СВЧ электронике и радиофизике (с 1970 года проведено 14 школ). Факультетом возрождены также Всероссийские межвузовские конференции по СВЧ электронике, проведена вторая международная конференция «Фундаментальные проблемы физики».

На факультете работает постоянно действующий научный семинар, ведущий своё начало от знаменитого в СССР семинара кафедры электроники под руководством про­фессора В.Н.Шевчика. Прошло уже более тысячи заседаний.

Можно написать ещё о многом, но и сказанное уже позволяет оценить небольшой путь ФНП. На языке нелинейной динамики наша российская наука и образова­ние находятся вблизи точки бифуркации, которая служит одновременно показателем нестабильности и показателем жизненности какого-либо рассматриваемого общества. За выбор той ветви после точки бифуркации, по которой пойдет эволюция системы, отвечают микроскопические флуктуации. Следовательно, они определяют то событие, которое должно произойти. Флуктуации — следствие индивидуальных действий, а со­бытие — возникновение новой социальной структуры. Как недавно написал И.Р. Пригожин: “Мое послание будущим поколениям состоит, стало быть в том, что кость ещё не брошена, что ветвь, по которой пойдет развитие после бифуркации, ещё не выбрана. Мы живем в эпоху флуктуаций, когда индивидуальное действие остается существенным. Я верю в возникновение необходимых флуктуаций, посредством которых те опасности, которые мы ощущаем сегодня, могли бы быть успешно преодолены” [34]. Научно образовательный институт и факультет нелинейных процессов вполне можно отождествить с новыми структурами, возникшими в результате необходимой флукту­ации.

Отделение физики нелинейных систем научно–исследовательского института естественных наук Саратовского государственного университета . Функционирование единого научно-образовательного комплекса в НОЦ «Открытые системы», прежде всего, определяется органической связью факультета нелинейных процессов с научной базой, основным звеном которой является отделение физики нели­нейных систем НИИ естественных наук Саратовского государственного университета. Можно даже сказать, что ФНП и отделение физики нелинейных систем представля­ет единую структуру, так как научный кадровый состав отделения — это, в основном, сотрудники, аспиранты и студенты ФНП, научным руководителем отделения является член-корреспондент РАН, профессор, зав. кафедрой электроники, колебаний и волн Трубецков Д.И., руководитель отделения — доктор технических наук, профессор Ка­лининЮ.И.(по совместительству — профессор той же кафедры).

В апреле 2004 г. на базе научного сектора НОЦ “Открытые системы”, входящего структурно в Научно-исследовательскую часть СГУ, и научной компоненты Государственного учебно-научного центра “Колледж” был организован НИИ физики нелинейных систем, основной задачей которого было проведение единой научной и инновационной политики в области научных исследований на ФНП. В конце 2004г. в связи с общей реорганизацией научной структуры в СГУ НИИ физики нелинейных си­стем вошел в состав НИИ естественных наук СГУ в качестве отдельной структурной единицы — отделения физики нелинейных систем. С целью представить широкий диапазон направлений исследований в области нели­нейной динамики, электроники и радиофизики перечислим ряд лабораторий, входящих в отделение (структура отделения и перечень решаемых научных задач в лабораториях приведен на сайте: http://www.sgu.ru/institutes/nonlinear/):

  • Лаборатория “Физика нелинейных систем” (научный руководитель — член­корреспондент РАН, профессор Д.И. Трубецков, зав. лабораторией — д.ф.-м.н., профессорХрамов А.Е.) — изучение сложной динамики и процессов структурообразования в распределен­ных системах различной природы (в частности, электронно-волновых и плазмен­ных системах). Экспериментальные исследования проводятся под руководством профессора, д.т.н. Ю.А. Калинина.
  • Лаборатория физики магнитных явлений (научный руководитель — д.ф.-м.н., профессор Ю.П. Шараевский) — теоретическое и экспериментальное исследование нелинейных явлений в распределен­ных системах с ферромагнитными пленками при возбуждении различных типов магнитостатических волн и изучение возможности создания на основе этих систем СВЧ устройств для функциональной обработки сигналов.
  • Лаборатория “Физический эксперимент в микроволновой электронике” (науч­ный руководитель — профессор Б.С. Дмитриев) — экспериментальные исследования и изучение сложной, в том числе хаотической, динамики в резонансных микроволновых системах с запаздыванием.
  • Лаборатория нелинейной динамики микроволновых систем (научные руково­дители — д.ф.-м.н., профессор Н.М. Рыскин, доцент А.Г. Рожнев ) — исследование нелинейных и нестационарных процессов, в том числе пространственно — временных структур и хаотических колебаний в распределенных нелинейно ­волновых системах радиофизики и электроники.

Кроме вышеперечисленных направлений в лабораториях отделения решаются сугу­бо прикладные задачи, например, связанные с разработкой акустических и акустооптических устройств ВЧ и СВЧ диапазонов, мощных вакуумных усилителей миллиметрового диапазона длин волн, энергосберегающих технологий и оборудования на основе использования микроволнового излучения для промышленных применений (сушка различных материалов, переработка нефтяных отходов, очистка нефти и т.п.)

Широкий диапазон научных исследований (как фундаментального, так и прикладно­го характера), имеющийся в отделении обширный парк вычислительной техники, объ­единенный в локальную сеть с выходом в Internet, наличие современного и уникально­го оборудования для проведения экспериментальных исследований позволяет создать прочную базу и все условия для эффективной научно-исследовательской работы молодых преподавателей, научных сотрудников и аспирантов, а также для привлечения студентов к научным исследованиям.

О научных успехах сотрудников, аспирантов и студентов в НОЦ “Открытые си­стемы” мы уже говорили выше. Добавим к этому ещё следующее: по результатам исследований, выполняемых на базе научно ­исследовательских работ и грантов в период с 2005 года по 2008 год молодыми сотрудниками защищено 3 докторских и 22 кандидатских диссертаций.

Редакционно-издательский комплекс. Использование новых образовательных технологий в неразрывной связи с научными исследованиями в области нелинейной динамики (синергетики) потребовало издания необходимой научной и учебно–методической литературы. Естественно, что для ре­шения этих задач в НОИ “Открытые системы” вошел и редакционно–издательский комплекс, основу которого составляют издательская база и редакция общероссийского журнала “Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика”.

Издание последнего именно в Саратовском государственном университете связано с тем, что к началу 90–х годов в СГУ и в Саратовских институтах Российской ака­демии наук сложились научные группы, активно работающие в области нелинейной динамики. В это же время аналогичной тематикой интенсивно занимаются научные коллективы Нижнего Новгорода, Москвы, Ижевска, Томска и др. И если за рубежом в это время уже существовало несколько специализированных научных периодиче­ских изданий, посвященных вопросам нелинейной динамики, в частности детермини­рованному хаосу, то в России статьи данной тематики публиковались во множестве журналов и нередко так и не находили своего читателя.

В1993 году Саратовский государственный университет и Министерство общего и профессионального образования РФ учредили научно–технический журнал “Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика”, который стал издаваться в ГосУНЦ “Кол­ледж” СГУ с периодичностью 6 раз в год.

Журнал является междисциплинарным, тематика публикуемых статей: натурный и вычислительный эксперимент; теория динамических систем различной природы, ре­зультаты исследований бифуркаций, хаоса, самоорганизации; применение теории нелинейных колебаний и волн в физике, химии, биологии, медицине, биофизике, радиофизике, экономике, социологии и в других областях науки. Журнал имеет следующие разделы: обзоры актуальных проблем нелинейной динамики; бифуркации в динамиче­ских системах различной природы; детерминированный хаос; автоволны и самоорга­низация; нелинейные волны; солитоны; прикладные задачи нелинейной теории коле­баний и волн. В журнале есть также нестандартные разделы, привлекающие внимание читателей, к ним относятся, например, раздел “Дебют”, в котором публикуется первая работа молодого автора. Необычны по стилистике большинство статей в разделах “Методические заметки” и “Нелинейная динамика в лицах”: представленные в них материалы публикуются в виде ярких эссе. Есть раздел “Новое в прикладной физике”, где читателя выводят за рамки нелинейной динамики, знакомя его с современными проблемам и в других областях науки.

Вышли в свет несколько тематических номеров журнала, например, таких как “Нелинейная динамика в Нижнем Новгороде”, “Нелинейная динамика лазеров и оп­тических систем”, “Молодежь выбирает нелинейную динамику” и др. Начиная с тема­тического выпуска “Нелинейная динамика живых систем” (1994г.) журнал регулярно публикует статьи по применению идей, образов и методов нелинейной динамики в науках о жизни: теории эволюции, экологии; динамического хаоса в живых систе­мах; кластерной динамике, изучающей механизмы биокатализа; применению моделей автоволновых процессов в сложных нейросистемах.

Журнал сыграл существенную роль в становлении в Саратовском государственном университете необычного для российского образования факультета нелинейных про­цессов, в учебном плане которого доминируют идеи нелиней­ной динамики и в основу образовательных технологий в котором положены синергети­ческие принципы. Несомненно важную роль журнал играет и для всего “нелинейного сообщества” России. и изданий, вы­пускаемых в РФ, в которых публикуются основные научные результаты на соискание ученой степени доктора наук. Издание журнала такого уровня укрепляет престиж отечественной науки и, несомненно, делает честь для Саратовского государственного университета.

Кроме научно–технического журнала в издательстве ГосУНЦ “Колледж” ежегодно выходят в свет монографии, научные сборники, учебные и учебно–методические посо­бия, подготовленные сотрудниками факультета нелинейных процессов и Саратовско­го университета. Издательство имеет достаточно современную компьютерную и множительную технику для выпуска широкого спектра разнообраз­ных изданий на высоком полиграфическом уровне. Тематика изданий, в основном, носит целенаправленный характер в соответствии с концепцией, принятой в НОИ “Открытые системы” и на ФНП.

В качестве примера можно привести оригинальную серию научных сборников “Нелинейные дни в Саратове для молодых”, которые выпускаются ежегодно и в которых публикуются доклады молодых ученых, аспирантов, студентов и школьников, сделанные на Всероссийской школе–семинаре с аналогичным названием, проходившими ежегодно в Саратове (выпущено 12 таких сборников, начиная с 1997 года).

В заключение подчеркнем, что все три описанные выше компоненты (непрерывное образование — “школа–вуз”, наука, издание научной и учебной литературы) в рамках единого комплекса и являются необходимы­ми элементами современного образовательного процесса.

Литература.

1. Майор Ф., Наука и образование на пороге третьего тысячелетия// Наука и жизнь. 1999. №8. С.5.

2. Садовничий В.А.// Изв.ВУЗов. Общественные науки. 2000. № 2. С. 15.

3. Садовничий В.А., Роль университетов в формировании естественно-научного об­разования // Высшее образование в России. 1993. № 1. С. 38.

4. Трубецков Д.И., Нелинейная динамика и образование// Тезисы доклада. Съезд российских физиков-преподавателей «Физическое образование в XXI веке». 2000. С.171.

5. Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Левин Ю.И., Трубецков Д.И., Шараевский Ю.П., Нелинейная динамика как образовательная концепция // Международная научно­ методическая конференция “Университеты в формировании cпециалиста XXI ве­ка”. Материалы конференции. Пермь. 1999. Т. 1. С. 203.

6. Рыжаков М.Е., Образование как сложное нелинейное самоорганизующаяся си­стема// Стандарты и мониторинг. 2000. № 1. С. 48.

7. Стриханов М.Н., Об исследовательских инновационных университетах// Матери­алы российско-американской научной конференции “Исследовательские универ­ситеты”. Москва. 2005. С. 32.

8. Трубецков Д., Аникин В. Образование плюс наука: первый коллективный грант СГУ// Высшее образование в России. 2007. № 6. С. 156.

9. Совместная Российско-Американская программа “Фундаментальные исследова­ния и высшее образование”. Н.Новгород: изд-во Нижегородского госуниверситета. 2000.

10. Богомолов А.М., Трубецков Д.И., Левин Ю.И., Колледж прикладных наук Сара­товского университета// Высшее образование в России. 1993. № 4 ( 24). С.198.

11. Трубецков Д.И. Факультет нелинейных процессов // Высшее образование в России. 2005, № 5, С.28.

12. Хакен Г., Синергетика. М.: Мир, 1980.

13. Пригожин И., Стингерс И. Порядок их хаоса. М.: Эдиториал УРСС. 2000.

14. ХакенГ., Тайны природы. Синергетика: наука о взаимодействии. Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований. 2003.

15. Трубецков Д.И., Рожнев А.Г. Линейные колебания и волны. М.: Физматлит. 2001.

16. КузнецовА.П.,РожневА.Г.,Трубецков Д.И. Линейные колебания и волны (сбор­ник задач).М.: Физматлит. 2001.

17. Кузнецов С.П. Динамический хаос. М.: Физматлит. 2001.

18. Кузнецов А.П., Кузнецов С.П., Рыскин Н.М. Нелинейные колебания. М.: Физ­матлит. 2002.

19. Рыскин Н.М., Трубецков Д.И. Нелинейные волны. М.: Физматлит. 2000.

20. Трубецков Д.И., Мчедлова Е.С., Красичков Л.В. Введение в теорию самооргани­зации открытых систем. М.: Физматлит. 2002.

21. Трубецков Д.И. Колебания и волны для гуманитариев. Саратов: Изд-во ГосУНЦ “Колледж”. 1997.

22. Трубецков Д.И. След вдохновений и трудов упорных. Лекции. Саратов: Изд-во ГосУНЦ “Колледж”. 2001.

23. Короновский А.А., Трубецков Д.И. Нелинейная динамика в действии. Как идеи нелинейной динамики проникают в экологию, экономику и социальные науки. Саратов: Изд-во ГосУНЦ “Колледж”. 2002.

24. КороновскийА.А., ХрамовА.Е. Непрерывный вейвлет-анализ в приложениях к задачам нелинейной динамики. Саратов: Изд-во ГосУНЦ “Колледж”. 2002.

25. Короновский А.А., Храмов А.Е. Непрерывный вейвлетный анализ и его прило­жения. М.: Физматлит. 2003.

26. Трубецков Д.И. Введение в синергетику. Колебания и волны. М.: Едиториал УРСС. 2003.

27. Трубецков Д.И. Введение в синергетику. Хаос и структуры. М.: Едиториал УР­СС. 2004.

28. Трубецков Д.И. Синхронизация: ученый и время. Лекции на школах «Нелинейные дни в Саратове для молодых». Вып. 2. Саратов: Изд-во ГосУНЦ “Колледж”. 2006.

29. Трубецков Д.И. Даниил Семенович Данин и его кентавристика. Серия «След вдохновений и трудов упорных…». Лекции. Вып. 3. Саратов: Изд-во ГосУНЦ “Колледж”. 2007.

30. Безручко Б.П., Короновский А.А., Трубецков Д.И., Храмов А.Е. Путь в синергетику. Экскурс в десяти лекциях /Предисловие С. Мирова, Г.Г. Малинецкого. М.: Ком. Книга. 2005.

31. Вигнер Е., Этюды о симметрии. М.: Мир. 1971.

32. Дмитриев Б.С., Левин Ю.И., Шараевский Ю.П., Университетское физическое образование// Физическое образование в ВУЗах. 2002. Т.8. № 2. С. 5.

33. Dmitriev B.S., Levin Yu. I., Sharaevsky Yu.P. Physikal experiment in university education //

Izv. VUZ –Applied Nonlinear Dynamics. 2002. V. 10, № 3. P . 205.

34. Пригожин И., Кость еще не брошена. Послание будущим поколениям.// Наука и жизнь. 2002. № 11. С. 7.