С весны 2006 года на МФБК "Физика наноструктур и наноэлектроника" читается новый курс —
"Обратные задачи физической диагностики".
Несмотря на то, что этот курс, фактически, математический, от читается довольно поздно — аж на 5-м году обучения, когда за плечами бакалаврский
диплом и полгода магистратуры. Но на то курс и новый, чтобы когда-нибудь начинать.
В этом курсе рассказывается о методах решения некорректно поставленных задач.
Содержание можно трактовать
по-разному — для кого-то это дополнительные главы матфизики, для кого-то — вычислительных
методов, для кого-то — главы функанализа. Хотя курс позиционируется как "рекомендации
математиков экспериментаторам" (хи-хи), он может быть полезен и теоретикам. Курс читают
два преподавателя — в.н.с. ИФМ РАН Константин Павлович Гайкович и доцент
механико-математического факультета Михаил Иосифович Сумин.
Б'ольшая часть курса посвящена математической формулировке постановки физической задачи и
ее решению. Центральным моментом здесь является метод А. Н. Тихонова (того самого, который
еще и Самарский), позволяющий избавиться от многих вычислительных проблем (например,
"оврага" в задаче оптимизации). Здесь основным объектом исследования является линейное
уравнение в самой общей (векторно-операторной) его формулировке, и, соотвественно, все
выкладки также делаются в общей форме. Впрочем, курс не содержит доказательств сложных
теорем, а выкладки и выражения не вызовут трудностей у тех, кто посещал факультатив по
функанализу. Курс подкреплен наглядными примерами типа простейших линейных систем и
дифференциальных уравнений, что облегчает восприятие материала и сдачу экзамена.
Во второй части рассказывается о реально используемых методах регуляризации наиболее
популярных интегральных уравнений — Фредгольма, Вольтерра и "типа свертки". Здесь в
отличие от компактных математических формул имеют место громоздкие выражения, которые,
естественно, никто не помнит наизусть — все как в реальности.
Экзамен принимают оба преподавателя, каждый свой раздел. Джентельменским минимумом (и об
этом говорится на первых лекциях) является умение продемонстрировать владение методом
Тихонова на примере линейной алгебраической системы 2 порядка. Впрочем, сдача экзамена по
этому предмету проблем не вызвала, что, скорее всего, связано с новизной курса.