Кафедра параллельных алгоритмов была основана в 2002 году (решением Учёного совета УНЦ математики, механики и астрономии СПбГУ от 16 мая 2002 года). Базой для создания кафедры явилась организованная профессором С.Г.Михлиным лаборатория методов вычислений Научно-исследовательского института математики и механики им. акад. В.И.Смирнова. Деятельное участие в создании кафедры приняли член-корреспондент РАН Г.А.Леонов (в то время — декан математико-механического факультета) и заведующий кафедрой системного программирования профессор А.Н.Терехов. С момента создания кафедры ею заведует профессор Ю.К.Демьянович.

Появление кафедры связано с актуальностью высокопроизводительных вычислений, которые являются основой современной науки, производства и многих других сфер человеческой деятельности. Высокопроизводительные вычисления являются основой прогнозов погоды, климата, геологических катаклизмов (землетрясений, цунами), ураганов, прогнозов состояния инженерных сооружений, запасов ядерного оружия и т.п., и возможны лишь при использовании быстродействующих вычислительных систем (ВС), а все такие системы являются параллельными системами (см., например, список TOP500); для применения таких ВС нужны параллельные алгоритмы и программы. Решение сложных математических задач, возникающих в физике, технике и иных областях, требуют создания новых методов и алгоритмов вычислений, приводящих к быстрым и надёжным результатам при использовании ВС с параллельной архитектурой. На первом месте в 42-й редакции списка TOP500 (ноябрь 2013 года) находится суперкомпьютер Tianhe-2 (MilkyWay-2). Его производительности в тесте LINPACK составила 33862.7 TFlop/s на 3120000 ядрах.

Теоретические исследования параллельных алгоритмов, способов их реализации на ВС с параллельной архитектурой и обучение молодёжи новейшим достижениям в этих областях являются важнейшими задачами, стоящими перед кафедрой параллельных алгоритмов. С момента основания кафедра осуществляет исследования в направлении создания алгоритмов параллельных вычислений, в исследовании сплайн-вэйвлетных алгоритмов обработки структурированных потоков числовой информации и в разработке параллельных версий таких алгоритмов. Научным лидером упомянутых исследований являлся заведовавший кафедрой с 2022 по 2023 гг. доктор физико-математических наук Демьянович Юрий Казимирович; им опубликованы более 350 научных трудов. Сейчас исследования Юрия Казимировича продолжаются под руководством и.о. заведующего кафедрой доктора физико-математических наук Антона Александровича Макарова.

Научные достижения сотрудников кафедры состоят в разработке локальных методов и алгоритмов; благодаря локальности такие алгоритмы допускают эффективное распараллеливание. Эти достижения лежат в следующих областях: 

  • в области разработки новых видов сплайнов и локальных способов аппроксимации,

  • в области разработки новых всплесковых разложений, локализованных с помощью специальных биортогональных систем,

  • в области распараллеливания локальных аппроксимаций задач математической физики,

  • в области построения локальных моделей сингулярных физических процессов.

В научной и в преподавательской деятельности кафедры принимает активное участие молодежь, в том числе аспиранты и студенты старших курсов. Студенты, аспиранты и сотрудники кафедры имеют доступ к параллельным кластерам математико-механического и физического факультетов СПбГУ, а также имеется возможность использовать параллельные суперкомпьютеры "Чебышев" и "Ломоносов" Московского государственного университета им. М.В.Ломоносова.

Кафедра обучает студентов по следующим образовательным программам: 

  • 01.03.02 Прикладная математика и информатика (бакалавриат)

  • 01.03.03 Механика и математическое моделирование (бакалавриат)

  • 01.05.01 Фундаментальная механика (специалитет)

  • 02.03.01 Математика и компьютерные науки (бакалавриат)

  • 02.03.03 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем (бакалавриат)

  • 02.04.03 Математическое обеспечение и администрирование информационных систем (магистратура)

Кафедрой разработаны и читаются лекционные курсы и специальные семинары для студентов и аспирантов различных факультетов СПбГУ (математико-механического, социологии, международных отношений и др.). Сотрудники кафедры руководят курсовыми и бакалаврскими работами, магистерскими диссертациями обучающихся по направлению «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем». Тематика работ лежит в области сжатия потоков числовой информации (в частности, аудио- и видеоинформации), распараллеливании алгоритмов в различных сферах, в том числе криптографии и математической физике; особое внимание уделяется разработке численных методов решения суперсложных задач. При численном решении этих задач нужно применять суперкомпьютеры: современные средства программирования и отладки позволяют создавать компьютерные программы на имеющихся в нашем Университете параллельных кластерах, после чего отлаженные программы готовы к использованию на любых параллельных суперкомпьютерах. Значительные силы кафедра направляет на обучение студентов математико-механического факультета, факультета социологии, восточного факультета и факультета международных отношений СПбГУ.

Большое внимание уделяется подготовке аспирантов: ежегодно кафедра принимает аспирантов по специальностям: 

  • 01.06.01 «Математика»

  • 09.06.01 «Информатика»

Сотрудники кафедры опубликовали более 500 научных работ, среди которых свыше 50 в зарубежных изданиях, а также более 30 книг (монографий, учебников, лекционных курсов и учебных пособий), среди которых следующие: 

  • Ю.К.Демьянович "Вычислительные методы для решения задач математической физики". Ленинград. 1986.

  • Ю.К.Демьянович "Локальная аппроксимация на многообразии и минимальные сплайны". Санкт-Петербург. 1994.

  • И.Г.Бурова "Интерполяционные минимальные сплайны и вариационно-разностные методы". Санкт-Петербург. 1998.

  • И.Г.Бурова, Ю.К.Демьянович "Теория минимальных сплайнов". Санкт-Петербург. 2000.

  • Ю.К.Демьянович "Всплески & минимальные сплайны". Санкт-Петербург. 2003.

  • И.Г.Бурова, Ю.К.Демьянович "Лекции по параллельным вычислениям". Санкт-Петербург. 2003.

  • Ю.К.Демьянович, Д.М.Лебединский "Операционная система UNIX (LINUX) и распараллеливание". Санкт-Петербург. 2005.

  • И.Г.Бурова, Ю.К.Демьянович "Алгоритмы параллельных вычислений и программирование". Санкт-Петербург. 2007.

  • И.Г.Бурова, Ю.К.Демьянович "Минимальные сплайны и их приложения". Санкт-Петербург. 2010.

  • Ю.К.Демьянович, И.Г.Бурова, Т.О.Евдокимова, О.Н.Иванцова, И.Д.Мирошниченко "Параллельные алгоритмы. Разработка и реализация". Санкт-Петербург. 2012.

  • Ю.К.Демьянович "Теория сплайн-всплесков". Санкт-Петербург. 2013.

Сотрудники кафедры входят в редакции российских и зарубежных журналов, награждены знаком "Почётный работник высшего профессионального образования РФ", имеют почётные грамоты Министерства ВО РФ.

Кафедра поддерживает тесные связи с научными и учебными институтами в России и за рубежом. Партнерами и коллегами в работе кафедры параллельных алгоритмов СПбГУ являются сотрудники МГУ им. М.В.Ломоносова, Нижегородского государственного университета, а также зарубежных университетов Англии, Германии, США, Канады, Египта и др. стран. Сотрудники кафедры участвуют в различных программах и грантах; в связи с этим отметим их участие в организации Учебно-исследовательской лаборатории корпорации Intel, выполнении грантов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) и грантов СПбГУ.

  Russian (Russia)