В Санкт-Петербурге на площадке пресс-центра ТАСС состоялась встреча с Николаем Кузнецовым – доктором физико-математических наук, членом-корреспондентом РАН, заведующим кафедрой прикладной кибернетики СПбГУ. 

Николай Кузнецов награждён Государственной премией Российской Федерации в области науки и технологий за 2024 год за разработку теории скрытых колебаний – нового научного направления, меняющего подход к анализу и управлению сложными динамическими системами.

Научная суть и значение открытия

Теория скрытых колебаний возникла как результат объединения фундаментальных знаний в области динамики, управления и прогнозирования с современными вычислительными методами. 

Николай Кузнецов подчеркивает:

Зарождалась эта теория около 15 лет назад, когда появились первые идеи по совмещению тех знаний, которые были накоплены в нашей научной школе, фундаментальные знания в области динамики, управления, прогнозирования динамикой, и соединение этой теории с тем вычислительным аппаратом, который стремительно развивался в последние годы. 

И оказалось, что такое соединение чрезвычайно плодотворно и позволяет по-новому пересмотреть некоторые задачи, известные задачи, которые были поставлены давно, в том числе именные задачи, о которых я расскажу дальше, и продвинуться, кроме этого, в тех прикладных и технологических задачах, которые стоят перед нами сейчас в связи с развитием технологий.

Скрытые колебания – процессы, которые не проявляются при стандартных начальных условиях, но могут возникнуть при определенных изменениях параметров системы. Математический аппарат теории базируется на дифференциальных и разностных уравнениях, что позволяет описывать как стационарные, так и колебательные процессы в самых разных областях.

Исторический контекст

Теория Николая Кузнецова продолжает линию исследований, начатую Пуанкаре и Андроновым, которые заложили основы современной теории колебаний и управления. Николай Кузнецов развил эти идеи с учётом новых вычислительных возможностей и актуальных прикладных задач.

Применение в жизни

Практическая значимость теории проявляется в самых разных сферах – от медицины до инженерии. В физиологии теория помогает анализировать дыхательные процессы у новорожденных и разрабатывать методы реанимации после утопления. В инженерии она позволяет выявлять опасные режимы в авиации (флаттер крыла самолёта) и энергетике (управление гидроагрегатами), а также предотвращать катастрофы, подобные аварии на Саяно-Шушенской ГЭС в 2009 году. 

Теория даёт инструменты для выявления и оценки параметров, при которых в системе могут возникнуть скрытые опасные колебания, и позволяет корректировать работу оборудования для повышения его надежности.