Згадати Володимира Сергійовича – це наш обов’язок як учнів, як послідовників, як колег, яким пощастило працювати разом з цим видатним вченим, як його наукових спадкоємців, що продовжують та розвивають створені ним та при його участі наукові школи та напрями.
Про Володимира Сергійовича вже вийшли статті, спогади, фільми до його 70, 80, 90 річчя. Але ми ще раз із подякою згадаємо про видатного вченого та прекрасну людину.
В.С. Михалевич народився у 1930 році у старовинному українському місті Чернігові, де пройшли його дитинство та юність, яка припала на роки другої світової війни. У 1947 році він із медаллю закінчив середню школу № 8 у Чернігові та поступив до Київського державного університету імені Тараса Шевченка на механіко-математичний факультет.
Перші наукові роботи він виконав під керівництвом академіка АН УРСР Бориса Володимировича Гнєденка ще у студентські роки.
Після закінчення університету у 1952 році Володимир Сергійович пішов вчитися в аспірантуру к видатному математика академіка А.М. Колмогорова.
Після закінчення аспірантури у 1955 році В.С. Михалевич повернувся до Київського державного університету ім. Т.Г. Шевченка, де почав читати на механіко-математичному факультеті нові на той час курси лекцій з теорії ігор та послідовного статистичного аналізу, які відвідували студенти, які згодом стали докторами, член-кореспондентами та академіками Національної академії наук України (В.К. Задірака, Ю.М. Єрмольєв, О.А. Летичевський, І.М. Коваленко, В.Н. Редько, І.В. Сергієнко, О.М. Шарковський, Н.З. Шор, П.С. Кнопов, Г.Ц. Чикрій та інші).
Володимир Сергійович Михалевич
(1930–1994)
Його наукові праці в галузі
математичної і економічної
кібернетики, інформатики,
системного аналізу,
теорії оптимальних рішень
і чисельних методів оптимізації
отримали широке визнання у світі.
У 1956–му В.С. Михалевич захистив кандидатську дисертацію на тему «Застосування байєсівських процедур послідовного прийняття рішень в задачах статистичного контролю». В цій роботі йому вдалося, використовуючи поняття «урізаних» за кроками процедур, отримати піонерські результати в області послідовного приймального контролю. Він запропонував принципово новий підхід для знаходження розв’язку, розглянувши неперервну схему послідовного аналізу, для якої були сформульовані диференційні рівняння для оптимального ризику та можливість отримати закінчені результати.
Отримані результати по суті були основою створення загальної теорії оптимального керування стохастичними системами для дискретного і неперервного часу.
У 1958 році В.М. Глушков запропонував В.С. Михалевичу очолити відділ з теорії ймовірності та математичної статистики в Обчислювальному центрі Академії наук УССР для виконання наукових робіт щодо надійності електронних пристроїв та дослідження операцій.
Відомо, що поштовхом до вкладання коштів та ресурсів у розвиток ЕОМ як у США, так і в СРСР була необхідність швидко, з великою точністю та у великих обсягах робити розрахунки ядерних процесів та траєкторій польоту ракет. Але розвиток ЕОМ та ідей їхнього використання був настільки стрімким, що дуже швидко повстало питання використання ЕОМ у інших цілях, насамперед в економіці, на виробництві, на транспорті, у плануванні, керуванні та управлінні. Передові вчені, у тому числі і В.М. Глушков, вже бачили майбутнє застосування ЕОМ для посилення та розширення інтелектуальних можливостей людини.
Так у 1962 році Віктор Михайлович виступив із доповіддю «Деякі питання теорії самонавчання машин» на симпозіумі з штучного інтелекту в рамках Міжнародного конгресу IFIP-62 у Мюнхені. Тому у I960 році в Обчислювальному центрі був організований відділ автоматизованих систем управління виробництвом із штатом у 5 співробітників, включно із керівником – Володимиром Сергійовичем Михалевичем. Перші роботи із автоматизації стосувалися розв’язання практичних задач у галузі планування та проектування. Невдовзі відділ було перейменовано у відділ економічної кібернетики, основними напрямами роботи якого були теорія та практичні задачі оптимального планування, дослідження операцій, проектування складних об’єктів і систем, автоматизація процесів на виробництві та транспорті.
У травні 1962 року Обчислювальний центр було перетворено в Інститут кібернетики Академії наук УРСР, а Володимир Сергійович обійняв посаду заступника директора з наукової роботи, залишаючись завідувачем відділу.
Наявність практичних задач та замовлень сприяла розвитку теоретичних підходів та ідей. Розробляючи алгоритми розв’язування екстремальних задач техніко-економічного планування та проектування, В.С. Михалевич звернув увагу на доцільність використання ідей теорії послідовних статистичних рішень. Теоретичні та практичні роботи у цьому напрямку привели до створення методу послідовного аналізу варіантів.
Метод послідовного аналізу варіантів дуже швидко здобув визнання і широке застосування. Спеціалісти дали йому коротку назву – «київський віник». Він став одним із основних засобів під час розв’язання задач оптимального проектування повздовжнього профілю залізниць, електричних і газових мереж, знаходження найкоротших шляхів на графах, критичного шляху в задачах сіткового планування, моделювання та автоматизації процесів на транспорті та інших.
У 1968 році В.С. Михалевич захистив докторську дисертацію на тему «Застосування методів послідовного аналізу для оптимізації складних систем».
Ідеї методу послідовного аналізу варіантів дали поштовх для появи ряду інших алгоритмічних схем і методів розв’язання складних задач оптимізації. Зокрема це стосувалося задач дискретної оптимізації та задач стохастичного програмування. На цих ідеях сформувалась Київська школа оптимізації.
Сіткове планування
У 1963 році В.С. Михалевич був призначений координатором робіт з впровадження систем сіткового планування та управління в основних машинобудівних галузях та на будівництві. Вперше на території СРСР ідеї застосування сіткового планування почали розробляти у відділі економічної кібернетики на початку 1963 року. Для пошуку критичних шляхів у таких системах використовувався алгоритм, заснований на ідеях методу послідовного аналізу варіантів. Автором алгоритму і розробником програм був Г.П. Донець. Саме він розробив перший в СРСР моделюючий комплекс оптимального сіткового планування та управління у галузі промислового будівництва (PERT).
У 1964 році методи сіткового планування і ЕОМ вперше були застосовані в управлінні будівництвом таких великих об’єктів, як Бурштинська ГРЕС, Лисичанський хімкомбінат та міст метро через Дніпро в Києві. Ще майже 70 об’єктів будівництва були зведені в Україні за участі Інституту кібернетики та відділу економічної кібернетики під керівництвом В.С. Михалевича. Також у 1964 році був створений Комітет державного рівня з координації впровадження сіткових методів планування та управління, головою якого був обраний В.С. Михалевич. Серед членів Комітету були і співробітники відділу економічної кібернетики Г.П. Донець та Н.З. Шор. Комітет тричі на рік робив виїзні засідання і виконав великий обсяг робіт з впровадження сіткових методів планування та управління проектами у СРСР.
Науково-дослідні роботи відділу економічної кібернетики
Перелік прикладних науково-дослідних робіт, виконуваних відділом економічної кібернетики під керівництвом В.С. Михалевича, мав широкий спектр. Звісно, що ті роботи виконувалися за умов планової економіки, що позначалося як на виборі об’єктів дослідження, так і на формулюванні моделей і задач. Часто задачі стосувалися великих цілісних систем, які включали багато елементів, розташованих на значних територіях.
Можна виділити основні напрями виконуваних науково-дослідних робіт.
Розвиток транспортних мереж та транспортування: оптимальний розподіл вантажопотоків по мережі залізничних, річкових та морських шляхів; створення автоматизованої системи керування процесом перевезення на автомобільному транспорті; перспективне планування будівництва нафтопровідного транспорту; оптимізація конфігурації електричних мереж різного призначення; оптимізація розвитку газопостачальної системи; оптимізація транспортування газу та динамічного розподілення потоків у газотранспортній мережі.
Оптимізація виробництва: оптимальна загрузка прокатних станів; автоматизація систем проектного аналізу конструкцій; оптимізація використання обмежених ресурсів суднобудівного підприємства.
Тривалий час відділ виконував роботи із моделювання та застосування методів оптимізації, у тому числі послідовного аналізу варіантів, під час проектування та виконання робіт з будівництва залізниці. Серед задач, що розв'язувалися були: оптимізація організації та виконання земляних робіт та розподілення земляних мас; побудова та коректування графіку виконання земляних робіт; оптимальне проектування повздовжнього профілю залізниць.
Моделювання системного розвитку цивільної авіації. У 70 – 80 роках відділом було виконано декілька масштабних науково-дослідних робіт щодо комплексного планування розвитку цивільної авіації. Кожна така робота включала перелік взаємопов’язаних задач від параметричного моделювання пасажирських літаків до динамічного розподілу літаків по авіалініях. Перелік включав задачі: внутрішньогалузевого розподілу капіталовкладень, визначення лімітних цін на нові літаки; визначення загальних параметрів перспективних літаків; формування структури авіапарку; оптимізації базування пасажирських літаків; розвитку та розміщення авіаційно-технічних баз; синтезу мережі авіаліній та маршрутизації польотів; комплексної оцінки економічної ефективності пасажирських літаків. Окремо слід згадати науково-дослідні роботи відділу із оптимізації застосування авіації у народному господарстві.
Паралельно із виконанням прикладних науково-дослідних робіт розвивалася теорія методів оптимізації. Робота над прикладними задачами вимагала не тільки специфічних підходів та методів пошуку найкращих рішень, але й давала розуміння найбільш типових математичних формулювань та стимулювала розвиток теоретичних методів пошуку розв’язків оптимізаційних задач. Отримані результати публікувалися як у роботах самого Володимира Сергійовича, так і у роботах співробітників відділу – Н.З. Шора, Г.П. Донця, В.О. Трубіна, С.В. Ржевського, М.Б. Щепакіна, Е.І. Ненахова.
У відділі протягом багатьох років навчалися аспіранти та проходили стажування спеціалісти з різних республік колишнього СРСР. Адже відділ проводив новітні дослідження та мав передові результати.
Також працював науковий семінар «Теорія оптимальних рішень», виступати на якому приїжджали вчені з різних міст країни. За ініціативи В.С. Михалевича з 1967-го року за результатами роботи семінару почав видаватися однойменний збірник наукових праць, першим відповідальним редактором якого був Володимир Сергійович.
З 1971 по 1984 рік Володимир Сергійович був головою програмного комітету та лектором Міжнародного наукового форуму "Питання оптимізації обчислень".
У 60-ті роки відділ економічної кібернетики стрімко розвивався та збільшувався, адже розширювалося коло задач як практичних, так і теоретичних. У відділі формувалися групи молодих вчених, які спеціалізувалися на певних напрямках та задачах. Коли групи ставали більшими та зростав обсяг досліджень та робіт, створювалися нові відділи. Володимир Сергійович підтримував різні напрямки досліджень.
Яскравим прикладом тому – це відділ Б.М. Пшеничного, згодом академіка НАН України. Тематика його робіт була пов’язана з дослідженням квазіньютонівських методів, опуклим аналізом у банахових просторах, методами лінеаризації та нелінійного програмування, теорією багатозначних відображень і гарантованими оцінками. Особливо вагомі результати досягнуті в області диференціальних ігор.
У ході робіт зі стохастичної оптимізації значна увага приділялась як розробці чисельних методів розв’язання стохастичних задач, так і практичному застосуванню цих методів. Зокрема, у 60-70-і роки за ініціативи В.С. Михалевича були розроблені стохастичні квазіградієнтні методи для розв’язання загальних задач оптимізації з недиференційованими і неопуклими функціями. Даний напрям знайшов розвиток у роботах Ю.М. Єрмольєва і його учнів. Варто підкреслити важливу особливість стохастичних квазіградієнтних методів – вони не вимагають точних значень функції цілі й обмежень. На сьогодні подібні методи використовуються для проведення «навчання» нейронних мереж.
Ще на початку 60-х років В.С. Михалевич привернув увагу співробітників до проблем, пов’язаних з теорією розпізнавання та ідентифікації для стохастичних систем із зосередженими і розподіленими параметрами. Велике прикладне значення цих робіт стимулювало розвиток нових напрямків у статистиці випадкових функцій. Було запропоновано нові підходи до дослідження задач нелінійного і непараметричного регресійного аналізу, вивчено нові класи оцінок та їх асимптотичні властивості, зв’язок теорії стохастичної оптимізації й оцінювання.
Слід зупинитися на робах, які були виконані учнем і соратником В.С. Михалевича з перших днів існування відділу економічної кібернетики в подальшому академіком Наумом Зуселевичем Шором. Для розв’язання задач оптимізації у сітковій формі великої розмірності Н.З. Шор ще у 1961 році запропонував метод узагальненого градієнтного спуску. Ця ідея ініціювала подальші дослідження з розвитку субградієнтних методів негладкої оптимізації. На заході такі методи були перевідкриті на початку 70-х років. У 1969–1971 роках Н.З. Шор разом із М.Г. Журбенко запропонували декілька методів негладкої оптимізації із розтягом простору, які дозволили ефективно розв’язувати оптимізаційні задачі із складними яружними функціями. Було також розроблено метод, який відомий у всьому світі як «метод еліпсоїдів».
У відділі, який очолював академік НАНУ І.В. Сергієнко, у тісному контакті з відділом В.С. Михалевича були проведені важливі дослідження в області дискретної оптимізації, розв’язання дискретно-неперервних задач. Крім створення наближених локальних алгоритмів типу вектора спаду, вивчалися питання стійкості рішень, загальні проблеми глобальної оптимізації, послідовного пошуку, багатокритеріальної оптимізації, питання асимптотичної складності простих наближених алгоритмів розв’язку екстремальних задач на графах, задачі на перестановках.
Теоретичні дослідження методів оптимізації супроводжувалися масштабними обчислювальними експериментами. В результаті в Інституті кібернетики створювалася і цілком практична продукція – пакети стандартних та спеціальних програм оптимізації, яка проходила процедури стандартизації, реєструвалася, передавалася у спеціальні фонди з метою подальшого поширення. Найбільш відомі пакети – це «ПЛАНЕР», «ДІСПРО», «ДІСНЕЛ».
В.С. Михалевич у ряді робіт розвинув сучасну уяву про інформатику та її взаємодію із суміжними науками – кібернетикою, математикою, економікою та ін. Ним було досліджено напрямки формування інформатики як комплексної наукової дисципліни, що вивчає всі аспекти розробки, проектування, створення, функціонування складних систем, їхнього застосування в різних областях соціальної практики, способи формалізації інформації для комп’ютерної обробки і розвитку інформаційної культури суспільства.
Одним з останніх науково-практичних задумів В.М. Глушкова була розробка макроконвеєрного обчислювального комплексу (МКОК) – супер ЕОМ. Подолати труднощі, пов’язані із завершенням розробки та впровадженням у серійне виробництво МКОК, В.М. Глушков не встиг. Це довелося робити B.C. Михалевичу. Він мобілізував колектив і використав усі важелі для того, щоб роботи із створення макроконвеєрного комплексу були успішно завершені. Задачі, які стали перед В.С. Михалевичем були не прості. Треба було розробити оригінальне системне математичне забезпечення, якому не було аналогів серед відомих систем, вирішити технічні проблеми, проявляти наполегливу активність у зовнішньому оточенні, щоби успішно вести боротьбу за місце серед інших проектів суперкомп'ютерів.
В результаті у 1984 році був розроблений і переданий у серійне виробництво універсальний багатопроцесорний обчислювальний комплекс МОК ЄС 1766 із макроконвейерною організацією обчислень. Комплекс МОК ЄС 1766 був першою суперкомп’ютерною системою в СРСР. Для розв’язання науково-технічних задач на МОК ЄС 1766 вперше були розроблені алгоритми паралельних обчислень та програми розв’язку задач обчислювальної математики.
Досвід, здобутий при розробці макроконвейера, широко використовується в сучасних технологіях розв’язування складних задач вже на сучасних кластерних та грід-системах.
В.С. Михалевич приділяв багато уваги проблемам екології. Під його керівництвом були виконані важливі дослідження та роботи з ліквідації наслідків Чорнобильської катастрофи, зокрема, в СКБ ММС Інституту кібернетики був створений спеціальний програмно-технічний комплекс, на якому були реалізовані моделі протікання процесів, пов’язаних із забрудненням, в оперативному режимі оброблялися поточні дані стану забруднень Чорнобильської зони та прогнозувався процес поширення цих забруднень.
Предметом постійної уваги В.С. Михалевича були дослідження в галузі економіко-математичного моделювання. Особливо відчутною стала потреба розробки економіко-математичних моделей на новому етапі, коли Україна почала опановувати механізми ринкової економіки. Під його керівництвом розроблялися математичні моделі процесів, що відбувалися в економіці перехідного періоду, розвивались інформаційні технології для підтримки прийняття рішень, які враховували притаманну перехідній економіці нестабільність цін, інфляцію, грошовий дефіцит. Досліджувалася монетарна та бюджетна політики держави, розроблялися моделі для встановлення оптимальної маси грошей з врахуванням динаміки цін.
В цілому під керівництвом B.C. Михалевича розроблено та реалізовано чимало значних народногосподарських проектів з інформатики, обчислювальної техніки та автоматизованих систем. Він був ініціатором розробки Національної програми інформатизації України на початку 90-х. У 1993 році Президент України видав Указ «Про державну політику інформатизації України», яким Кібернетичний центр НАН України було визначено головною державною організацією з проблем інформатизації та покладено на нього функції міжвідомчого координування. Академік В.С. Михалевич був призначений позаштатним радником.
Протягом всієї своєї діяльності B.C. Михалевич приділяв багато уваги підготовці кваліфікованих наукових кадрів, створивши авторитетну наукову школу в галузі оптимізації та системного аналізу. Серед його учнів – всесвітньо відомі вчені. Разом з В.М. Глушковим В.С. Михалевич доклав багато зусиль для створення в Київському державному університеті імені Тараса Шевченка факультету кібернетики та кафедри економічної кібернетики.
У 1983–1994 роках він завідував кафедрою теоретичної кібернетики та методів оптимального керування МФТІ, яка була одною з базових кафедр факультету керування та прикладної математики і яка на сьогоднішній день стала кафедрою Київського академічного університету, зберігши традиції одночасного навчання студентів та залучення їх до наукових досліджень.
В.С. Михалевич був авторитетним ученим не тільки в нашій країні. Його знала і шанувала міжнародна наукова громадськість. Він регулярно брав участь у міжнародних наукових форумах, був членом Європейської асоціації з проблем ризику.
Володимир Сергійович був представником України в Міжнародному інституті прикладного системного аналізу (IIASA) в Австрії, виконуючи обов’язки члена Наукової ради цього Інституту та куратора низки великомасштабних проектів в галузі економіки, енергетики та інформатики. П’ять років він був Головою ради IIASA. Він створив умови для стажування в IIASA наших молодих вчених, підтримував на високому рівні престиж української науки в галузі математики та інформатики.
Молодим вченим з IIASA і понині присуджується премія Михалевича за якісні та оригінальні наукові роботи.
B.C. Михалевич виконував також широку суспільну роботу. Він був академіком-секретарем Відділення інформатики, обчислювальної техніки та автоматизації, членом Президії НАН України, членом багатьох комісій, рад та комітетів, що формували наукову політику в державі.
Видатні заслуги Володимира Сергійовича перед наукою були відзначені Державними преміями України та СРСР, преміями Національної академії наук України імені М.М. Крилова, імені В.М. Глушкова та імені С.О. Лебедєва.
Національна академія наук України з 1997 року присуджує премію імені В.С. Михалевича за видатні досягнення в галузі інформатики, теорії оптимізації і системного аналізу.
Пам'ять про В.С. Михалевича зберігають всі, кому пощастило з ним плідно працювати. І ми ще раз із подякою згадуємо видатного вченого та прекрасну людину Володимира Сергійовича Михалевича, щоби віддати шану його здобуткам і щоби прийдешні покоління науковців усвідомлювали значимість його наукової школи.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
- Сергиенко И.В., Шор Н.З. Академик В.С. Михалевич – ученый и организатор науки. Кібернетика та системний аналіз. 2000. № 1. С. 77–101.
- Малиновський Б. Перші п'ять років розвитку кібернетики в ОЦ АН УРСР. 1957-1962 р. Музей історії розвитку інформаційних технологій в Україні.
Кузьменко В. М., кандидат фізико-математичних наук, старший науковий співробітник
Засновник та видавець