В рамках федерального проекта Российского общества «Знание» «Учёный говорит» доцент кафедры динамического моделирования и биомедицинской инженерии Института физики, Ю.М. Ишбулатов, прочитал учащимся выпускных классов Физико-технического лицея №1 лекцию, посвящённую математическому моделированию климата и живых систем.

«Эмпирические методы сыграли ключевую роль в истории становления науки и привели к бесчисленным открытиям. Например, Ньютон с помощью призмы доказал, что свет состоит из волн разной длины. В 2040 году до нашей эры Эратосфен Киренский смог рассчитать радиус Земли с погрешностью менее пяти процентов. Однако экспериментальные методы обладают рядом ограничений, поэтому их часто необходимо дополнять математическим моделированием», – рассказал юным слушателям лектор.

Юрий Михайлович привёл ряд систем, исследование которых серьёзно ограничено без математического моделирования. Первым примером был климат Земли, эмпирическое изучение которого почти невозможно в силу масштаба и многовековой продолжительности климатических процессов. Модели полезны в данном случае для систематизации имеющихся знаний, проверки гипотез и проведения численных экспериментов, которые, в случае климата, позволяют предсказать погоду на временных масштабах от дней до столетий. Вторым примером послужили живые системы, в частности система кровообращения, эмпирическое изучение которой ограничено потенциальным риском для пациентов и несовершенством современной медицинской техники. Ю.М. Ишбулатов представил модель кровообращения, разработанную сотрудниками Института физики, которая позволила поставить эксперимент, невозможный на живом человеке, и исследовать причину нерегулярности ритма сердца.

Последним примером стало моделирование человеческого мозга, которое привело к созданию обучаемых нейросетей – многофункционального инструмента, способного решать различные технические и творческие задачи, например генерировать изображения по кратким текстовым описаниям и даже собственные автопортреты. Юрий Михайлович объяснил строение искусственных нейронов, а также принципы организации и обучения нейросетей, способных анализировать и генерировать изображения.

После лекции лицеистов повели на экскурсию по технологическим лабораториям, показали 3D-принтеры, шагающего робота и многие другие установки, которые используются в исследованиях.

На память каждый школьник получил выпуск газеты «Саратовский университет».