Основные положения программы развития ФГБУН Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН кандидата на должность директора ИТПЗ РАН В.А. Желиговского.
Предлагаемая программа развития Института следует принципу преемственности.
1. Миссия, позиционирование научной организации, стратегические цели и задачи.
Миссия ИТПЗ — одного из ведущих мировых центров наук о Земле — развитие теоретической геофизики и, в частности, представлений о процессах в литосфере, приводящих к землетрясениям. Основной целью Института остаются фундаментальные научные исследований и прикладные разработки в области математической геофизики, теории прогноза землетрясений и смежных наук (математики в области теории динамических систем, уравнений в частных производных и теории вероятности) в рамках Программы фундаментальных научных исследований Российской Федерации на период 2021-2030 гг. (направление 1.5.1. Геофизика, разделы 1.5.1.2, 1.5.1.3, 1.5.1.6).
2. Исследовательская программа.
Коллектив ИТПЗ проводит исследования с применением продвинутых математических и вычислительных методов к сейсмологии и смежным наукам о Земле. Для решения задач прогноза землетрясений в Институте разрабатываются и используются новые вероятностные и статистические методы, методы распознавания образов и анализа сцен, методы решения обратных задач, программное обеспечение для анализа больших массивов (big data) геолого-геофизических данных. Для моделирования внутрипланетарных процессов создаются новые методы решения задач гидродинамики, магнитогидродинамики (МГД) и механики сплошной среды.
Получат дальнейшее развитие три основные направления деятельности Института: (1) Теория и методология прогноза критических явлений в нелинейных динамических системах: теория бифуркаций; аналитические и численные методы анализа хаотических систем; симптомы и сценарии развития неустойчивости; оценка вероятности экстремальных событий. (2) Приложение к теории прогноза землетрясений: исследование процессов неустойчивости в литосфере при подготовке землетрясений; создание алгоритмов прогноза землетрясений и их тестирование; проверка сделанных ранее прогнозов сейсмичности; создание методов выбора оптимальной стратегии реагирования на прогнозы землетрясений; методология оценивания в терминах вероятностного распределения ущерба для населения и экономики от сейсмичности (сейсмический риск). (3) Глобальные и региональные модели структуры и динамики Земли: формирование и эволюция осадочных бассейнов; изучение полей деформаций и напряжений; обратные задачи геофизики и сейсмологии; моделирование конвективных процессов в мантии и магнитного динамо во внешнем ядре Земли.
3. Кооперация с российскими и международными организациями будет развиваться по следующим направлениям: (1) Поддержание и дальнейшее развитие уже наработанных связей Института с научными организациями других стран, включая Международный Центр Теоретической Физики (ICTP), Триест, Институт физики Земли, Париж, Университет Лазурного берега, Ницца, Университет Порто, Университет Калифорнии, Лос-Анжелес (UCLA) и другие. (2) Участие, на уровне ведущих ученых и исследовательских групп ИТПЗ, совместно с учеными западных стран в конкурсах на гранты на выполнение научных проектов, проводимых основными зарубежными фондами, финансирующими развитие фундаментальных наук (таких как Европейский совет по научным исследованиями, ERC). (3) Развитие индивидуальных контактов с зарубежными учеными с привлечением средств национальных научных организаций (таких как Королевское Общество Великобритании и Национальный Центр Научных Исследований, CNRS, Франции) для финансирования научных визитов русских ученых и аспирантов в соответствующие центры и иностранных ученых в ИТПЗ. (4) Привлечение молодых ученых из-за рубежа для работы и учебы в ИТПЗ в качестве постдокторантов и аспирантов.
4. Кадровое развитие и образовательная деятельность.
Отсутствие притока молодежи, разрушающее связь научных поколений, еще недавно было серьезной проблемой ИТПЗ. Хотя к настоящему времени Директору Института удалось снять ее остроту, считаю ее решение ключевым вопросом кадрового развития ИТПЗ. Для этого научный персонал Института должен участвовать в учебном процессе ведущих вузов с преподаванием геофизики (таких как физический и геологический факультеты МГУ, МИФИ, Физтех, МГРИ) на ранних этапах обучения студентов (не позже 2 курса). Необходимо восстановить аспирантуру и диссертационный совет ИТПЗ, обеспечить индивидуальное сопровождение обучения перспективных студентов вплоть до их поступления в аспирантуру ИТПЗ, привлекать их для работы в Институте на практике и летом.
5. Развитие инфраструктуры исследований и разработок.
Главный элемент научной инфраструктуры ИТПЗ — компьютерный парк.
5.1. Предстоит модернизировать компьютерный парк, гармонизируя соотношение числа используемых ноутбуков, персональных рабочих станций и высокопроизводительных компьютеров общего доступа. Необходимо приобрести достаточное количество ноутбуков для работы сотрудников в командировках и (особенно в связи с появлением возможности удаленной работы) дома. Потребуются затрат на приобретение комплектующих и расходных материалов.
5.2. Для численного решения многих задач в процессе исследований в ИТПЗ достаточно персонального компьютера с мощным процессором. Однако ряд задач (использование данных о сейсмичности большого объема для прогноза землетрясений; моделирование конвективного геодинамо в сферическом слое в нелинейной постановке; задачи кинематического динамо и гидродинамической устойчивости для пространственно-квазипериодических стационарных и квазипериодических по времени течений; разработка алгоритмов и численный анализ решений уравнения Эйлера и уравнений идеальной МГД) требует существенно более высокую скорость вычислений и больший объем оперативной памяти, доступные только при параллельных вычислениях на многопроцессорном кластере. В настоящее время ИТПЗ выделены средства для приобретения миникластера; для разработки программ для решения вычислительноёмких задач необходимо его в дальнейшем расширить до кластера из 16-32 производительных процессоров.
6. Бюджет программы развития.
Основное назначение Института — фундаментальные исследования, поэтому его развитие (в частности, решение кадровой проблемы) возможно только при увеличении бюджетного финансирования. Необходимо вернуть ИТПЗ в число институтов РАН первой категории, критериям отбора в которую объективно ИТПЗ полностью соответствует. ИТПЗ должен удерживать лидирующие (в рамках Отделения наук о земле) позиции по параметрам публикационной деятельности — но чрезмерная публикационная активность сотрудников не должна стать помехой научной работе (это особенно важно ввиду широкого распространения нездоровой практики оценки работы научных организаций по библиометрическим параметрам). Увеличение индексов цитируемости и других параметров формальной оценки деятельности Института требует существенного роста доли публикаций в журналах открытого доступа (open access). Следует поднять вопрос о централизованной оплате таких публикаций авторства ученых России Министерством науки РФ (следуя американской модели) на основе договора Министерства с определенным ведущим западным издательством (например, MDPI).
Привлекать дополнительные внебюджетные средства можно пытаться по направлениям (1) усиление прикладной составляющей научных изысканий ИТПЗ, в т.ч. работа по хоздоговорам, (2) расширение участия в международной научной кооперации с привлечением иностранного финансирования для работы участников совместных работ, (3) увеличение числа поданных грантовых заявок. Однако исследования прикладной направленности не входят в основные задачи ИТПЗ, что ограничивает финансовую продуктивность направления (1), а написание грантовых заявок сильно отвлекает сотрудников от научной работы.
Финансирование развития технической инфраструктуры по направлению 5.1 можно оценить в 5 млн. руб. в год в течение 5 лет. Достаточным для целей ИТПЗ является кластер из 8-16 узлов, каждый из которых имеет 2 высокопроизводительных Intel-совместимых процессора и 1 Тбайт оперативной памяти. Стоимость одного такого узла в ценах 2020 г. оценивается в 3 млн. руб.
7. Совершенствование системы управления организацией и ключевых процессов.
Организационные мероприятия в этом направлении будут иметь целью создание комфортных условий работы научного персонала (в т.ч. путем предоставления неограниченной возможности работы в удаленном режиме) и минимизацию административного персонала.
Появление достаточно мощного вычислительного кластера придаст существенный импульс развитию исследований по каждому из трех основных направлений деятельности Института. Это сделает целесообразным организацию в ИТПЗ Лаборатории вычислительной геофизики.
13 февраля 2021 г.
Желиговский В.А.
