Доктор технических наук, главный научный сотрудник лаборатории прикладной океанографии ЮНЦ РАН
Оскар Уайльд: Путь к истине умощен парадоксами
В. Ильичёв
Ильичёв Виталий Григорьевич, родился в городе Красный Сулин, Ростовской области. Окончил школу N 5 г. Ростова-на-Дону. Победитель ряда математических олимпиад.
В 1973 г. окончил механико - математический факультет Московского госуниверситета им. М. В. Ломоносова (кафедра "Математической логики и теории алгоритмов"). Обучался в аспирантуре Ростовского госуниверситета (РГУ) с 1978-1982 гг.; в 1999-2002 гг. находился в докторантуре РГУ.
В 1982 г. защитил кандидатскую диссертацию "Математическое моделирование малого биотического круговорота вещества и проблема регулирования кормовой базы ихтиофауны" , физ.- мат. науки (03.00.02- биофизика). В 2003 г. защитил докторскую диссертацию "Механизмы стабилизации и адаптации в моделях экологии", технические науки (05.13.01 - "системный анализ" + 05.13.18 - математическое моделирование ").
С 1973 г. по 1999 г. работал в НИИ механики и прикладной математики РГУ. Последовательно занимал должности: младший научный сотрудник (1973-1976 гг.); старший научный сотрудник (1976-1983 гг.); заведующий лабораторией (1983-1989 гг.); ведущий научный сотрудник (1989-1999 гг.). С 1999 по 2003 гг. -доцент механико-математического факультета РГУ. С 2004 г. работаетл в Южном научном центре РАН. В 1986 г. присвоено ученое звание старшего научного сотрудника.
Сфера научных интересов: исследование механизмов устойчивости и адаптации сложных систем; прогнозирование состояния и эволюции водных экосистем при деформации факторов среды.
Научная деятельность и достижения. Основные результаты:
1. Развито кибернетическое представление о процессе распада органических веществ (= детрита). Показано, что детрит является пучком обратных связей с запаздыванием в динамике замкнутых по веществу экосистем. Установлены критерии стабильности в зависимости от непрерывной и дискретной структуры пучка обратных связей. В непрерывном случае для устойчивости экологических систем достаточно, чтобы мера разнообразия (= дисперсия) обратных связей была достаточно велика. На основе данных критериев предложены механизмы образования устойчивых систем из неустойчивых подсистем.
2. Изобретены математические модели конкуренции, в которых скорости роста популяций являются периодическими дельта -функциями (= D -системы). В D- системах “нелинейности” проявляются редко, и поэтому они допускают довольно полное исследование. Обнаружены неожиданные явления конкурентного вытеснения; установлены критерии отбора с универсальной константой запаса; доказана “массивность” множества эволюционно-устойчивых параметров.
3.Обоснован принцип наследования локальных свойств периодических динамических систем глобальным отображением Пуанкаре. Данный метод был использован для переноса ряда основных свойств D-систем на произвольные нелинейные модели конкуренции с гладкими скоростями роста.
4. В рамках дискретных моделей предложены механизмы пространственной адаптации, заключающиеся в изменении матрицы миграции от начальной до некоторой финальной (M). Компоненты положительного собственного (= перроновского) вектора M характеризуют относительное время пребывания популяции в том или ином районе. Обнаружено, что пространственная адаптация сводится к перестройке времен пребывания. Так, перроновские вектора финальных матриц хищника и жертвы становятся совсем близкими (= синхронизация).
5. В оптимальном многолетнем вылове ключевую роль играет производная функция Беллмана, соответствующая (= внутренней) цене рыбы. Построены экономические механизмы (= налогообложение по внутренней цене), сводящие задачу многошаговой оптимизации к решению простой одношаговой задачи на экстремум. Предложен способ задания внутренних цен, при котором конкурирующим “рыбакам” выгодно придерживаться общей кооперативной стратегии вылова.
6. Разработаны эколого-эволюционные модели малой размерности, в которых наряду с динамикой численности популяций одновременно изменяются их параметры. Пусть a параметр, соответствующий температуре развития некоторого вида водорослей. Показано, что a “эволюционирует” к экстремальным значениям (= минимумам или максимумам) годового хода температурной кривой водоема.
7. На основе модели нижних трофических уровней экосистемы Азовского моря установлен экологический механизм возникновения дисбаланса биогенных веществ (= азот увеличился, а фосфор уменьшился) в конце двадцатого века. В результате ряда “парадоксальных” экспериментов показано, что решающим фактором явилось снижение объема речного стока, а деформация его химического состава имела лишь второстепенное значение.
8. В результате компьютерного исследования обнаружено, что даже при сильной вариации азота и фосфора в Донском стоке соотношение органических форм указанных веществ в Азовском море слабо изменяется. С помощью ряда парадоксальных модельных экспериментов найден механизм реализации данной устойчивости, в котором ключевую роль играет деформация структуры органических веществ пол лействием фитоценоза. Это явление будет иметь место для всех высокопродуктивных водоемов с малой проточностью.
9. На основе эколого- эволюционной модели произведена оценка влияния возможного потепления на динамику и микроэволюцию водорослей Азовского моря. Установлено, что для теплолюбивых водорослей (синезеленых и пирофитовых) происходит медленное повышение их биомассы. А для холодолюбивых диатомовых водорослей наблюдается колебательная динамика биомассы (см. Фундаментальная и прикладная климатология, 2017, N 4, C. 28-41). Неожиданно обнаружено, что при достаточно сильном потеплении происходит резкое снижение видового разнообразия диатомовых водорослей, которое в терминах теории катастроф описывается бифуркацией Сборка .
10. Разработаны стратегии оптимального конкурентного (2 “рыбака” ) промысла на долголетнюю перспективу с учетом эволюции маршрутов миграции рыбной популяции. Обнаружена парадоксальная возможность увеличения глобального дохода одним из “рыбаков” путем временного снижения им вылова.
Личные заслуги и награды
В 1985 г. получена серебряная медаль ВДНХ за работу "О механизме возникновения дефицита фосфора в Азовском море". В 1996 г. присуждена научная премия Ростовского госуниверситета. В 1993-1994 гг.. - стипендиат Международного Научного Фонда "Культурная Инициатива" по разделу "Биоразнообразие". В 1993 г. получен грант Международного Научного Фонда (1 этап). В 1992-1993 гг.. - руководитель гранта Российского Госкомитета ВШ по разделу "Фундаментальные исследования в области технических наук" (код проекта СУ-4). В 1994-2008 гг.. – руководитель ряда научных и издательских грантов РФФИ (коды проектов 94-01 01145a, 01-07-00520a, 08-01-07091д); исполнитель нескольких грантов РФФИ по разделу "Математическое моделирование" (1998-2004 гг.). Участвовал в ряде текущих тем ЮНЦ РАН.
Публикации Scopus, WoS и МАИК
Il’ichev, V.G., Rokhlin, D.B. Internal prices and Optimal Explotation of Natural Resources. Mathematics 2022, 10, 1860, https//doi.org/10,3390/math10111860.
Матишов Г.Г., Ильичёв В.Г., Дашкевич Л.В. Структура речной дельты и соленость замыкающего водоема// Метеорология и Гидрология, 2021, N 7, С. 91-101.
Ильичёв В.Г., Ильичева О.А. Гипотезы об адаптации водорослей к периодическим факторам среды//Биофизика, 2021, том 66, N 2, C. 350-357.
Научно – популярные публикации:
Ильичёв В.Г. Дельта-функции и парадоксы конкуренции в периодической среде // Математическое просвещение. 2022. Третья Серия. вып. 29. М.: МЦНМО. С. 200-213.
Ильичёв В.Г. "Матрешки" и устойчивость в моделях экологии//Математическое образование, 2021. N 1 (97), C.31-37.
Ильичёв В.Г. Теория вероятностей и основной вопрос преферанса// Математическое образование, 2019, N 1 (89), C. 32-37.
Ильичёв В. Г., Дащкевич Л. В., Кулыгин В.В. Фитоценозы Азовского моря и климатические изменения// Природа, 2019, N 8, С. 54-62.
Ильичёв В., Маринин А. Аплодисменты здесь тихие// Квант, 2016, N 3, С. 34-35.
Ильичёв В.Г. Евклид и неприводимые многочлены// Квант, 2016, N1, С. 50+57.
Ильичёв В.Г. Задачи М870, М914, М1100, М1112, М1758, M2386, 9.6 (23 Всесоюзная олимпиада)// Квант.
Ильичёв В. Г., Дашкевич Л. В. Гидрохимический режим Азовского моря: компьютерные эксперименты// Природа, 2015, N 12, С. 18-22.
Ильичёв В.Г., Зеленин А.А. Вероятностные оценки и эффективные стратегии в салонных играх // Изв. Высших учебных заведений. Северо – Кавказский регион, 2010, N 5, С. 13-17.
Ильичёв В. Г, Рохлин Д. Б. Оптимальная стратегия вылова рыбы и экономика// Математическое образование, 2008, 1(45), С. 39-45.
Ильичёв В. Г. Принципы игры в домино // Наука и жизнь, 2007, N 4, C. 128-130.
Ильичёв В. Г., Семин В. Л. Азотный “диабет” Азовского моря// Природа, 2006, N 11, С. 19-24.
Ильичёв В. Самая слабая непобедимая комбинация в покере // Наука и жизнь, 2005, N 11, C. 91-93.
Ильичёв В. Забавные высказывания// Квант, 1991, N 1, C.3.
Ильичев В.Г. Вариации на тему Евклида // Квант, 1989, N 9, С. 51+70.