Кафедры матэматычнага мадэлявання і аналізу дадзеных ФПМІ – 30 гадоў

Гісторыя стварэння

Кафедра матэматычнага мадэлявання і аналізу дадзеных створана на факультэце прыкладной матэматыкі і інфарматыкі 8 чэрвеня 1988 г. Яна стала весці падрыхтоўку спецыялістаў у галіне матэматычнага мадэлявання складаных сістэм, матэматычнага і праграмнага забеспячэння аўтаматызаванай апрацоўкі дадзеных.

Арганізатарам і першым загадчыкам кафедры ММАД стаў доктар фізіка-матэматычных навук прафесар Юрый Сямёнавіч Харын.

У верасні 1988 года пры кафедры была створана НДЛ статыстычнага аналізу і мадэлявання на чале з кандыдат тэхнічных навук М. Д. Сцяпанавай.

Адукацыйны працэс

Кафедра ММАД з’явілася арганізатарам шэрагу новых для краіны навучальных спецыяльнасцяў для I ступені вышэйшай адукацыі:

•    “Эканамічная кібернетыка” (створана ў 1991 г.) сумесна з кафедрай метадаў аптымальнага кіравання;
•  “Камп’ютарная бяспека” (2002 г.) сумесна з кафедрай тэхналогій праграмавання;
•  “Прыкладная крыптаграфія” (2012 г.) сумесна з ваенным факультэтам.

Для II ступені вышэйшай адукацыі распрацаваны новыя 1-гадовыя і 2-гадовыя магістарскія навучальныя праграмы:

• “Матэматычнае і праграмнае забеспячэнне інфармацыйнай бяспекі” сумесна з кафедрай тэхналогій праграмавання (2010 г.);
•  “Прыкладны камп’ютарны аналіз дадзеных” сумесна з кафедрай тэорыі верагоднасцяў і матэматычнай статыстыкі па міжнароднай праграме ЕС TEMPUS (2017 г.).

Для новай у РБ аспірантуры ў 1998 г. па спецыяльнасці “Метады і сістэмы абароны інфармацыі. Інфармацыйная бяспека” распрацаваны Пашпарт спецыяльнасці і Праграма кандыдацкага мінімуму.

За 30-гадовы перыяд на кафедры ММАД падрыхтавана звыш 800 спецыялістаў з вышэйшай адукацыяй, 35 кандыдатаў навук і 1 доктар навук. Выпускнікі кафедры працуюць у сістэме вышэйшай адукацыі, НАН Беларусі, дзяржаўных арганізацыях і шматлікіх камп’ютарных кампаніях. Многія выпускнікі кафедры паспяхова развіваюць сваю кар’еру за мяжой: у ЗША, Вялікабрытаніі, Канадзе, Германіі, францыі і інш. За 30-гадовы перыяд распрацавана больш за 25 агульных курсаў, больш за 50 спецкурсаў, спецсемінараў, спецлабараторных камп’ютарных практыкумаў.

Навуковыя дасягненні

Навуковыя даследаванні ў 1988–1999 гг. праводзіліся на кафедры сумесна з НДЛ СТАМ, на базе якой 18 жніўня 2000 года Пастановай Савета Міністраў РБ быў створаны Нацыянальны навукова-даследчы цэнтр прыкладных праблем матэматыкі і інфарматыкі, ператвораны ва ўстанову БДУ “НДІ прыкладных праблем матэматыкі і інфарматыкі” (НДІ ППМІ). З 2008 года кафедра ММАД праводзіць даследаванні сумесна з падраздзяленнямі НДІ ППМІ: НДЛ статыстычнага аналізу і мадэлявання, НДЛ матэматычных метадаў абароны інфармацыі, НДЛ праблем бяспекі інфармацыйных тэхналогій, НДЛ прыкладной інфарматыкі, навукова-даследчым сектарам камп’ютарнага аналізу дадзеных.

У рамках навуковага напрамку «Прыкладная матэматыка і інфарматыка» створана навуковая школа “Матэматычнае мадэляванне складаных сістэм, працэсаў абароны інфармацыі і камп’ютарнага аналізу дадзеных” (заснавальнік і кіраўнік – член-карэспандэнт НАН Беларусі Ю. С. Харын, заслужаны дзеяч навукі, лаўрэат Дзяржпрэміі РБ).

Асноўныя навуковыя напрамкі фундаментальных даследаванняў:

•   Матэматычная і прыкладная статыстыка;
•  Матэматычнае і камп’ютарнае мадэляванне складаных сістэм і працэсаў;
•  Статыстычны аналіз дадзеных складанай структуры;
•  Камп’ютарны аналіз дадзеных (Data Mining, шматмерны аналіз, дыскрымінантны аналіз, кластарны аналіз, інтэлектуальны аналіз дадзеных, аналіз часавых шэрагаў, прагназаванне);
• Абарона інфармацыі;
• Эканаметрыка і матэматычная эканоміка.

Найбольш каштоўныя для практыкі дасягненні прыкладных даследаванняў:

•  Распрацаваны метады, алгарытмы і праграмнае забеспячэнне для прасторава-часавага кластарнага аналізу пры вызначэнні геаграфічнага размеркавання рэдкіх хвароб;
•  Распрацаваны сістэмы эканаметрычных мадэляў СЭМ-ДКП-1, СЭМ-ДКП-2, прызначаныя для аналізу, прагназавання і ацэнкі варыянтаў грашова-крэдытнай палітыкі;
•  Распрацавана сістэма апераджальных індыкатараў і праграмнае забеспячэнне для аналізу эканаметрычных цыклаў беларускай эканомікі.

За 30-гадовы перыяд апублікавана звыш 900 навуковых прац, у тым ліку 9 манаграфій (з іх 4 за мяжой), звыш 25 падручнікаў і навучальных дапаможнікаў, 4 спецвыпускі навуковага часопіса Austrian Journal of Statistics.

Ужо на другі год існавання кафедры (1989 г.) створана СНДЛ “Камп’ютарны аналіз дадзеных і мадэляванне” (кіраўнікі: дац. У. І. Малюгін, член-кар. Ю. С. Харын), якая з 1996 г. штогод з’яўляецца прызёрам конкурсу БДУ, а  ў 2006, 2010 і 2014 гг. прэміявалася спецыяльным фондам Прэзідэнта РБ. СНК “Камп’ютарнае мадэляванне ў эканоміцы” з’яўляецца пераможцам першага конкурсу БДУ на найлепшы студэнцкі гурток (2016 г.). Для студэнтаў 1–2 курсаў працуюць навуковыя гурткі: “Камп’ютарнае мадэляванне ў эканоміцы”, “Статыстычнае мадэляванне і аналіз дадзеных”, “Камп’ютарная бяспека”.

Міжнароднае супрацоўніцтва

Кафедра ММАД бярэ ўдзел у еўрапейскіх даследаваннях і акадэмічных праектах, фінансаваных праграмамі INTAS, TEMPUS, REAP, ERASMUS; выконвае міжнародныя кантракты з камп’ютарнымі фірмамі з Паўднёвай Карэі і Расіі; арганізавала 11 міжнародных навуковых канферэнцый «Камп’ютарны аналіз дадзеных і мадэляванне: тэарэтычная і прыкладная стахастыка» (у канферэнцыі 2016 г. прынялі ўдзел больш за 150 навукоўцаў з 22 краін); выконвае працоўныя праграмы па матэматыцы і інфарматыцы ў рамках супрацоўніцтва БДУ з Венскім універсітэтам тэхналогій (Аўстрыя), Вільнюскім універсітэтам (Літва), Сафійскім універсітэтам (Балгарыя), Маскоўскім дзяржаўным універсітэтам імя м. В. Ламаносава (Расія).

Перспектывы

Навуковыя і адукацыйныя напрамкі кафедры – матэматычнае мадэляванне складаных сістэм і аналіз дадзеных – настолькі ўдала спрагназаваныя, што іх актуальнасць у наш час не толькі захавалася, але і шматразова ўзрасла. Справа ў тым, што станаўленне глабальнай інфармацыйнай прасторы, часам званага Лічбавым светам, нацыянальных інфармацыйных прастор, карпаратыўных інфармацыйных прастор носіць незваротны характар. Лічбавы свет спараджае новыя катэгорыі: лічбавая эканоміка, электронны ўрад, электронны гандаль, крыптавалюта, тэхналогія блокчэйн і інш. Галоўным высокакаштоўным рэсурсам, або таварам, у Лічбавым свеце з’яўляецца Інфармацыя, якую даводзіцца ствараць, захоўваць, апрацоўваць і абараняць. Аб’ёмы інфармацыі, якая цыркулюе ў Лічбавым свеце, растуць экспанентна хутка і да 2020 года чакаецца назапашванне каля 10²⁵ байт інфармацыі (для параўнання, у аглядным Сусвеце ўсяго каля 10²⁵ зорак). Лічбавы свет высунуў перад матэматыкай і інфарматыкай дзве глабальныя навуковыя праблемы:

1. распрацаваць мадэлі, метады, алгарытмы і праграмныя сродкі аналізу велізарных масіваў дадзеных (big data) рознай прыроды з мэтай выяўлення заканамернасцяў, пабудовы аптымальных рашэнняў, прагнозаў для эфектыўнага развіцця чалавечага грамадства;
2. распрацаваць мадэлі, метады, алгарытмы і праграмныя і апаратна-праграмныя сродкі абароны інфармацыі ад яе ўцечкі і несанкцыянаваных уздзеянняў.

Менавіта для рашэння гэтых ключавых праблем развіцця сучаснага грамадства і рыхтуе кафедра спецыялістаў, а таксама скіраваны ўсе НДР.

Павел МАНДРЫК, дэкан ФПМІ,

Юрый ХАРЫН, дырэктар НДІ ППМІ