Воеводин Валентин Васильевич

Из семьи служащих. Отец, Воеводин Василий Никитович, инженер по технике безопасности, неполное среднее образование. Мать, Воеводина Антонина Петровна, машинистка, начальное образование. Жена, Воеводина Серафима Николаевна, окончила в 1957 г. механико-математический факультет. Двое сыновей и четыре внука, одна правнучка.

Тема кандидатской диссертации (1962): "Решение полной проблемы собственных значений степенными методами"

(научный руководитель М. Р. Шура-Бура).

Тема докторской диссертации (1969): "Ошибки округления и устойчивость в прямых методах линейной алгебры".

Награждён орденом "Знак Почёта", юбилейной медалью "За доблестный труд", золотыми и серебряными медалями ВДНХ СССР. Является лауреатом Ломоносовской премии МГУ (1974), премии отделения математики АН СССР (1987), премии Правительства РФ в области образования (2003).

Является членом учёных советов ИВМ РАН и НИВЦ МГУ, членом редколлегий журнала "Математический сборник" и "Журнала вычислительной математики и математической физики", участвует в работе различных комиссий РАН и Минобрнауки. Является руководителем ежегодной всероссийской конференции "Научный сервис в сети Интернет" и Интернет-конференции "Информационные и вычислительные технологии в науке".

Руководит или является участником различных научных проектов РАН, РФФИ и Минобрнауки, касающихся дискретной и вычислительной математики, параллельных вычислений, электронных средств в науке и образовании.

С 1956 г. по 1981 г. работал в Научно-исследовательском вычислительном центре МГУ (НИВЦ МГУ), пройдя путь от старшего лаборанта до директора. Директором НИВЦ МГУ был с 1969г. по 1978г. Работал в ИВМ РАН с 1981 по 2006 год, главный научный сотрудник.

Читал основные и специальные курсы в МГУ и Физтех`е по линейной алгебре и параллельным вычислениям. В настоящее время читает по этим же предметам просветительские лекции в различных организациях. Совместительства не имеет.

Область научных интересов: разработка численных методов, ошибки округления и устойчивость, параллельные вычисления, математические модели в вычислительных процессах, программное обеспечение для вычислений, электронные средства в науке и образовании. Результаты научных работ Воеводина В.В. характеризуются нацеленностью на полноту исследований и эффективность использования.

В рамках прямого и обратного анализа им были получены мажорантные оценки влияния ошибок округления во всех наиболее важных методах линейной алгебры. Для прямых методов линейной алгебры ошибки округления результатов промежуточных вычислений были изучены как функции случайных входных данных. Доказано, что независимо от вида распределения входных данных, если только оно достаточно гладкое, о шибки округления асимптотически (по числу разрядов представления чисел) являются независимыми, равномерно распределёнными случайными величинами. Для большинства операций предельное распределение оказалось непрерывным, а для некоторых, например, сложения и вычитания - дискретным. Было выяснено, что ошибки округления с дискретным распределением обязательно имеют в системах счисления с чётным основанием неустранимое смещение. Проведены исследования влияния малых возмущений входных данных на решение многих задач линейной алгебры, в том числе некорректно поставленных.

Воеводин В.В. построил оригинальный вариант ортогонально-степенного метода для решения полной проблемы собственных значений произвольной матрицы. Для класса степенных методов, основанных на матричных итерациях, им доказаны общие теоремы сходимости для собственных значений и корневых подпространств. Построенный метод нахождения всех корней алгебраического многочлена без знания начальных приближений до сих пор остаётся одним из самых эффективных.

Предложены обладающие квадратичной сходимостью различные расширения метода Якоби, в том числе на не эрмитовы матрицы.

Построены эффективные варианты блочных методов для решения различных задач алгебры. Они создавались для ЭВМ с малой оперативной памятью с целью радикально уменьшить влияние обменов с внешней памятью на время решения задач [3]. Впоследствии выяснилось, что эти методы исключительно эффективны на многопроцессорных вычислительных системах. Предложен ускоренный метод решения регуляризованных систем, позволяющий сократить время их решения в десятки и даже сотни раз. Исследованы вычислительные методы в билинейно-метрических пространствах с ослабленным скалярным произведением [2]. Это позволило объяснить многие особенности и свойства методов, уточнить сферу их действия, а также установить связь методов между собой. Выполненные работы стали основой создания в НИВЦ МГУ крупнейшей в СССР (а теперь в России) библиотеки программ по численному анализу.

Внедрение в практику больших вычислительных систем параллельной архитектуры потребовало совершенно новых сведений об алгоритмах, в первую очередь, сведений об информационных связях между отдельными элементарными операциями, в терминах которых описывался алгоритм в целом. Точно добывать эти сведения можно только из наиболее употребляемых форм записей алгоритмов, таких как программы и математические соотношения. Математические науки не имели к этому времени никакого подходящего аппарата исследований. Он был создан Воеводиным В.В. С помощью этого аппарата сформированы основы новой области исследований, получившей название "Информационная структура алгоритмов и программ". Она позволяет определять информационные ядра большинства алгоритмов и устанавливать в них наличие или отсутствие необходимых свойств параллельности [5,6,7]. Выявлена связь информационных ядер с различными математическими проблемами, не относящимися непосредственно к параллелизму в алгоритмах: быстрые вычисления, ошибки округления и др.

Для проведения строгих математических исследований при решении проблемы отображения задач вычислительной математики на архитектуру вычислительных систем Воеводиным В.В. построены и детально изучены различные математические модели вычислительных систем со многими функциональными устройствами без памяти и переключения связей. Важнейшими из них являются конвейерный вычислитель, систолический массив и граф-машина. Первая из них позволила понять работу конвейерных и векторных вычислительных систем, дать строгие математические определения используемых на практике характеристик процессов функционирования систем, уточнить или опровергнуть некоторые "законы". Вторая дала возможность ответить на вопрос, как строить так называемые систолические модели устройств, эффективно решающих простейшие задачи. Третья стала основным инструментом для изучения различных реализаций конкретных алгоритмов на вычислительных системах параллельной архитектуры [5,7].

Воеводин В.В. уделяет большое внимание разработке программных инструментальных систем для научных исследований и образования. Созданная на основе информационной структуры алгоритмов и программ система V-Ray предназначена для выявления параллельной структуры программ, написанных на языках Фортран 77/90 и Си [7].

Автор 140 научных работ, в том числе, 13 монографий и учебных пособий. Наиболее значимые из них:

Ошибки округления и устойчивость в прямых методах линейной алгебры, М., Изд-во МГУ, 1969, 153 с.;

Линейная алгебра, М., Наука, 1980, 400 с. (1-ое издание 1974, переведена на 6 языков);

Вычислительные основы линейной алгебры, М., Наука, 1977, 303 с. (переведена на французский язык);

Матрицы и вычисления, М., Наука, 1984, 318 с. (соавтор Ю.А. Кузнецов);

Математические модели и методы в параллельных процессах, М., Наука, 1986, 296 с.;

Математические основы параллельных вычислений, М., Изд-во МГУ, 1991, 345 с. (переведена на английский язык);

Параллельные вычисления, СПб., БХВ-Петербург, 2002, 608 с. (соавтор Вл.В. Воеводин, 2-е издание 2004);

Подготовил 6 докторов и 25 кандидатов наук, многие из них стали известными российскими учёными и преподавателями:

проф. Арушанян О.Б., проф. Икрамов Х.Д., доц. Ким Г.Д., проф. Тыртышников Е.Е., доц. Фролов А.В. и др. Некоторые ученики работают за рубежом: Баширов Р.Э. (Кипр), Крайчович Д. (Чехия), Краснов С.А. (США), Маркуш Т. (Венгрия), Собянин А.В. (США), Церетели П.А. (Грузия), Ялымов П.Й. (Болгария).