1

Николай Николаевич Яненко и его роль в становлении

математического отделения РФЯЦ-ВНИИТФ

Э.С. Куропатенко

РФЯЦРФЯЦ

ВНИИТФВНИИТФ

10 – 12 мая 2011 г.10 – 12 мая 2011 г.г. Снежинскг. Снежинск

Конференция НТО-2Конференция НТО-2

2

Н.Н. ЯненкоН.Н. Яненко

22.05.1921 - 16.01.198422.05.1921 - 16.01.1984

3

В 1923 г. семья переезжает в Новосибирск. В 1927 г. Н.П. Яненко направили на работу по коллективизации в Семипалатинск, где он умер от тифа.

Н.Н. Яненко родился 22 мая 1921 г. в г.Каинск Новосибирской области в семье Николая Павловича Яненко и Натальи Борисовны Черненькой. В семье было пятеро детей, трое старших – дети матери от первого брака.

4

1929-1939 – учеба в школе1939-1942 – учеба на физмате Томского государственного университета. Диплом с отличием

Второй слева в верхнем ряду Н. Яненко

5

Н.Н. Яненко вспоминал о своей работе рупористом:

«Вечером, с наступлением темноты, я, вооруженный простым жестяным рупором, в сопровождении двух автоматчиков забирался в воронку на нейтральной полосе и с расстояния 100-200 метров от немцев начинал передачу.

Со своим рупором я исползал передовую во многих частях Волховского фронта, в том числе на знаменитой Синявинской высоте ».

1942-1945 – участие в боях Великой Отечественной войны на Волховском,

Ленинградском, 2-м и 3-м Прибалтийских фронтах

6

За работу рупористом, за помощь разведчикам во взятии «языков», за командование по освобождению от противника одного из населенных пунктов младший лейтенант Н.Н.Яненко получил медаль «За отвагу».

   

В его вещмешке всю войну хранились математические книги, и он читал их в редкие минуты затишья, что у разведчиков вызывало почтительное удивление.Капитан Н.Петров и Н.Яненко

7

В 1944 году Николай Николаевич В 1944 году Николай Николаевич писал с фронта П.К. Рашевскому :писал с фронта П.К. Рашевскому :

«... слишком резок и неожидан был переход из ограниченного мирка Томска к действительности в самой жестокой её форме, и слишком много выветрилось из памяти за эти два года.

Конечно, они оказались не без пользы для определения моего характера, но для меня, как для математика, эти два года - громадный минус...

Жалко только одно, что постепенно грубеешь не только в чувствах, но и в мыслях, и после войны придется восстанавливать (если только придется!) не только знания, но и способность мыслить, которая на добрую половину утрачена…»

8

«... Повторяю мою просьбу прислать мне

условия и характер приема в аспирантуру. Нельзя ли уже сейчас,

находясь в армии, предпринять некоторые подготовительные меры

для убыстрения этого дела?»

9

В письме к Рашевскому П.К. В письме к Рашевскому П.К. от 01 мая 1945 гот 01 мая 1945 г.. есть есть такиетакие строки:строки:

"... Я выписал из дома книги, но за это время продвинулся очень недалеко.

В условиях наступательного боя и даже обороны занятия по математике – трудная вещь, так как для этого требуется не только время (его можно найти), но и внутренняя сосредоточенность, что совершенно невоз-можно и, по правде сказать, неуместно. Ни война, ни математика не терпят подобного разделения внимания".

10

"... Эти занятия убедили меня в одном: могу и в малый срок восстановить свои знания

и, возможно, даже тонус математической мысли".

"Сознаюсь откровенно, что я сильно отстал, но никто не имеет права обвинить меня в этом. Кроме

того, надеюсь, что я еще не совсем старик и способен на те же рывки и штурмы в области

знаний, которые совершал ранее".

(Н.Н. Яненко и П.К. Рашевский)

11

Много лет спустя, в радиоинтервью Много лет спустя, в радиоинтервью в 1975 году он скажет: в 1975 году он скажет:

"Чем дальше от войны, "Чем дальше от войны, тем больше я тем больше я

вспоминаю и оцениваю вспоминаю и оцениваю значение войны... значение войны...

Я всё время Я всё время отсчитываю свои отсчитываю свои

оценки происходящего оценки происходящего по той, военной шкале".по той, военной шкале".

12

И ещё в 1983 году на встрече И ещё в 1983 году на встрече со школьниками :со школьниками :

Тот, кто был на войне, прошел гигантскую школу, своеобразный университет. Я могу сказать, что

закончил три университета: Томский, Ленинградский и

Московский.

Я не военный человек, но пережил на войне, как фронтовик, очень много. Сознание, что мы живы и поэтому в долгу перед павшими, заряжало нас такой энергией, что мы преодолевали все препятствия, стоявшие перед нами.

После войны мы перенесли этот дух фронтового натиска на мирные исследования.

13

«…Вы, конечно, знаете, какой рывок совершила страна в области техники во

время и после войны. Мы поняли, что без развития техники не может быть безопасности Родины».

«На развитие такой техники, передовой технологии, а матема- тику я тоже отношу к технике, я приложил все свои силы».

14

1946-1949 – аспирантура в НИИ механики и математики МГУ

1949 г. – защита кандидатской диссертации«О некоторых необходимых признаках изгибаемости поверхностей в n-мерном

евклидовом пространстве»

15

1948 – начало работы Н.Н. Яненко в группе академика А.Н. Тихонова над прикладными задачами.

Это время решения ядерных и ракетных проблем страны, легендарные времена создания прикладной и вычислительной математики.

1953-1955 – Н.Н. Яненко старший научный сотрудник и ученый секретарь ОПМ МИ АН СССР.

1953 – награжден орденом Трудового Красного Знамени

1954 – защита докторской диссертации «К теории вложения римановых метрик в n-мерное евклидово пространство»

1955 – награжден вторым орденом Трудового Красного Знамени

16

«От нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих геомет-рические объекты, переход к изучению диф-ференциальных уравнений и их решений в приложении к механике и физике – это редкий пример высокопрофессионального вхождения в новую отрасль знаний».

Работа в отделе А.Н. Тихонова была для Николая Николаевича началом деятельности в атомной отрасли. Именно здесь было впервые рассчитано энерговыделение сферической системы.

Н.Н. Яненко при этом исследовал асимпто-тические свойства уравнений состояния в модели Томаса-Ферми. Эти исследования легли в основу построения интерполяционных формул для уравнения состояния газов в широком диапазоне давлений и температур.

17

1955-1963 – работа в РФЯЦ-ВНИИТФ

1955г. сентябрь – приказ о назначении Н.Н.Яненко начальником сектора 3.

•Набор молодых специалистов.

•Стажировка в ОПМ МИ АН СССР.

•Переезд на Урал. Структура сектора.

•Теоретический отдел. Семинары.

Первые расчеты задач на ЭВМ СТРЕЛА велись по программам, созданным в ОПМ под руководством К.А. Семендяева, И.М. Гельфанда, А.Н. Тихонова, А.А. Самарского.

18

Освоение программ выявило ряд недостатков в методиках, поэтому под руководством и по инициативе Н.Н. Яненко началась работа по усовершенствованию методик расчета, разработке новых разностных схем и созданию собственных программ.

Было еще много нерешенных проблем в одномерных расчетах, но Н.Н. Яненко широким фронтом развернул работу по созданию методик для двумерных задач, считая, что создание научного задела для расчетов завтрашнего дня столь же важно, как и счет производственных задач для запросов сегодняшних.

19

1.Разностные методы расчета одномерных задач гидродинамики

2.Разностные методы расчета двумерных задач гидродинамики

3.Метод больших молекул

4.Аналитические исследования

В 1963г. перед отъездом в Сибирь Н.Н. Яненко выпустил итоговый отчет о

работах теоретического отдела. Выделено 7 направлений, из них главные:

20

С 1959 г. В.Е. НеуважаевымВ.Е. Неуважаевым разрабатывались разностные схемы расчета одномерных задач газодинамики с теплопроводностью, использующие метод последовательной прогонки, что позволило разделить итерации по нелинейности для гидродинамики и теплопроводности.

В 1962 г. А.И. ЗуевА.И. Зуев предложил проводить итерации по нелинейности релаксационным методом. Программа И-N-3 стала значительно экономичней (программисты Ю.Е.Бояринцев, Н.А.Курцаев, Н.В.Андрюшина).

Это был фундамент И-N-Б. С различными модификациями программа И-N-Б дожила до наших дней.

21

С 1958 г. В.Ф.КуропатенкоВ.Ф.Куропатенко разрабатывались разностные схемы расчета одномерных задач газодинамики. Им был предложен оригинальный метод счета ударных волн и волн разрежения с выделе-нием головной и отраженных ударных волн.

Программа СО (программисты Б.К.Потапкин, Г.Л.Язовских, В.И.Кузнецова, В.Н.Горбатенко), учитывающая прочность и химические реакции, быстро стала производственной и является фундаментом совре-менной программы ВОЛНА.

22

Первая схема расщепления (явная разностная схема для системы гиперболических уравнений) была опублико-вана в 1957г. в статье К.А. Багриновского и С.К.Годунова.

В 1959г. появились две работы Н.Н. Яненко с его учениками:

•неявная схема расщепления для гиперболических уравнений и систем с Н.Н.Анучиной

•схема расщепления для двумерного уравнения теплопроводности с Ю.Я.Погодиным, В.А.Сучковым

23

В 1957г. по предложению Н.Н. Яненко, Ю.Я.Погодина, В.А.Сучкова для расчета задач двумерной теплопроводности был применен метод п.п.п. Писмэна, Рэкфорда, Дугласа. Он оказался более экономичным, чем метод матричной факторизации, впервые примененный в отделе И.М.Гельфанда.

В 1959г. Н.Н.Яненко предложил неявную схему расщепления, более точную и экономичную, чем п.п.п.

Метод расщепления (МР) удовлетворяет принципу максимума, а п.п.п. – нет, в многомерном случае МР устойчив, а п.п.п.- неустойчива.

24

Е.Н.Зубовым, Г.В.Думкиной,

В.В.Рассказовой, Р.Н.Ермоловой (программисты

А.А.Петров, В.И.Легоньков, Л.Б.Морозова, Л.И.Хохрякова, А.А.Старостина, З.С.Карпечина,

Ю.Е.Бояринцев).

Метод расщепления с 1959г. применялся в программах расчета двумерных задач теплопроводности типа И-0, которые разрабатывались:

25

Для расчета двумерных задач газодинамики с теплопроводностью в лагранжевых координатах был предложен ряд схем, основанных на

На их основе были разработаны (В.Д. Фролов, В.Ф. Куропатенко, А.С. Жариков, Н.Н. Яненко) для расчета истечения в вакуум теплопроводящего газа программы И-0-33 и И-1-33 (программисты Г.С. Легонькова, Л.Б. Морозова, Л.Ф. Жарикова).

методе расщепления для теплопроводности и локальном счете гидродинамики (Ю.Я. Погодин, В.А. Сучков, В.Д. Фролов, А.С. Жариков, В.Ф.Куропатенко).

26

Методические расчеты обнаружили трудности применения лагранжевых координат при большой несимметрии.

В.Д. Фролов, проведя методические расчеты по программе ОСА (программист Л.Ф. Жарикова), показал возможность двумерного расчета задач с сильной несимметрией в Эйлеровых координатах и расчете границ методом концентраций.

После этого начала разрабатываться программа ТИГР (программисты В.М. Грибов, Л.И. Хохрякова, В.И. Легоньков), основанная на методе «канальных течений» или «полного расщепления» (В.Д. Фролов, А.И. Зуев, Н.Н. Яненко).

27

Большие молекулыБольшие молекулы

В.А. Енальский разрабатывал методику (1960г.) расчета задачи о линейном ускорителе методом больших молекул Бунемана.

В 1962г. Л.Б.Жук проводила расчеты одномерных задач методом больших молекул Харлоу.

В 1963г. она начала составлять задание на программирование двумерной задачи.

Н.Н. Яненко ожидал, что этот метод будет полезен для расчета границ в случае неустойчивости.

28

1. Оценка устойчивости и точности и доказательство сходимости применяемых в расчетах методов.

2. Получение аналитических решений в качестве эталонов для разностных методик.

Аналитические исследования велись Аналитические исследования велись по двум направлениям:по двум направлениям:

29

За 1959-1963гг. было опубликовано 20 работ в

центральных математических журналах,

8 направлены в печать в 1963г., подготовлены 5

кандидатских диссертаций

Журнал ДАН СССР

Известия вузов

ПММ ЖВММФ

Число работ

10 4 5 1

30

Были разработаны и реализованы в программах: •методы расчета нейтронной плотности в

реакторе цилиндрической формы, •схемы решения первой, второй и третьей

краевых задач теории упругости.

Уровень перечисленных разработок был так высок, что длительное время определял место математических работ сектора на самых передовых рубежах вычислительной математики в масштабах страны.

Многие из этих разработок живут в программах сектора и сегодня.

31

Цель создания НТС – повышение уровня производственной и научной работы сектора, изучение, обобщение и внедрение новейших достижений в области вычислительной математики и техники, создание благоприятных условий для научно-технического роста кадров сектора.

29 июня 1960 г. был образован НТС 29 июня 1960 г. был образован НТС сектора 3 под председательствомсектора 3 под председательством

Н.Н. Яненко. Н.Н. Яненко.

32

В автореферате научных работ, представленных ученому совету, рассматриваются работы по многомерной дифференциальной геометрии, по уравнениям состояния и взаимодействию сильных разрывов в идеальных газах, алгоритмы получения точных решений для уравнений газовой динамики.

В одной из работ был указан метод, позволивший получить монотонность при расчёте обжатия легкого слоя в изделиях, тогда как другие методы приводили к осцилляции.

В 1961 году Н.Н. Яненко было присвоено ученое звание профессора.

33

Работа Н.Н. Яненко в СибириРабота Н.Н. Яненко в Сибири

1963-1976 – работа в ВЦ СО АН СССР.

1966 – член-корреспондент АН СССР

1970 – действительный член АН СССР

1971 – награжден третьим орденом Трудового Красного Знамени

1972 – удостоен звания лауреата Государственной премии СССР

1975 – награжден орденом Октябрьской Революции

1976-1984 – директор Института Теоретической и Прикладной Механики СО АН СССР

34

15 июня 1981 года присвоено звание

Героя Социалистического труда

с вручением ордена Ленина и медали Золотая Звезда

35

Н.Н. Яненко – автор и соавтор 383 работ, Н.Н. Яненко – автор и соавтор 383 работ, в том числе 17 монографий по разным в том числе 17 монографий по разным

направлениям. направлениям.

Одна из ярких черт Н.Н. Яненко – это незаурядная научная смелость брать на себя ответственность

за решение проблем, в которых он не являлся специалистом, но которые

необходимо было решать.

36

Так было при переходе его на работу по тематике Минсредмаша, при переезде на Урал,

при переходе из ВЦ СО АН в ИТПМ.

Основой для этого была его широкая эрудиция, необычайная трудоспособность, умение учиться новому, стремление делать

всё на самом высоком уровне.

Каждый такой переход приводил к всплеску новых идей, разработке новых методов и

связи различных областей знаний и технологий.

37

Последний снимок.(осень 1983 года)

1985 – посмертно присвоено звание

лауреата Государственной

премии СССР (совместно с

Б.Л.Рождественским)

38

"В каждой нации есть группа людей,

являющаяся опорной. Именно они являются инициаторами новых

прогрессивных перемен и идей во всех сферах

развития общества. Они подобны опорным камням

в часовом механизме.

Благодаря им нация выдерживает удары и потрясения, выходит с честью из испытаний и развивается, преодолевая препятствия.

Именно таким человеком,настоящим Гражданином своей страны был

Николай Николаевич Яненко".