Цунами в голове: что моделируют новосибирские математики

Если нетерпеливое человечество с древних времён обращалось к ясновидцам, чтобы узнать возможное будущее, то учёные добились более точных предсказаний. С помощью математического моделирования они научились с наибольшей вероятностью предсказывать, как будут развиваться события в ближайшем будущем, так и в дальнейшем. Atas.info выясняет, как математики новосибирского Академгородка предсказывают будущее: насколько жарким будет сибирское лето через сто лет, чем опасен Восточный объезд, и что общего у человека со стихией. Смоделировать можно чуть ли не всё: от природной или техногенной катастрофы до операции на сердце или мозге. У моделей климата и природных катастроф оказалось очень много общего с человеческим телом, а некоторые заболевания можно сравнить с бушующей стихией. "Инсульт — это цунами в мозге. Начинается резкий прилив, не выдерживают сосуды. Даже поведение вируса в организме можно просчитать дифференциальным уравнением", – пояснил врио директора Института вычислительной математики и математической геофизики СО РАН Сергей Кабанихин. Сейчас сотрудники Института гидродинамики им. М. А. Лаврентьева вместе с нейрохирургами клиники им. Е. Н. Мешалкина совершенствуют диагностику заболеваний и уже разработали новый метод мониторинга гемодинамики– движения крови– по сосудам головного мозга. Матмоделирование позволяет измерить параметры кровотока в голове конкретного пациента и оценить его шанс на здоровую полноценную жизнь после операции, а также снизит риск послеоперационных осложнений. Развитие подобного моделирования позволило проводить научные эксперименты на супер-ЭВМ, экономя время, деньги и человеческие жизни. Прежде чем сделать новую операцию на человеке или опробовать самолёт, разработку протестируют на компьютере. Для городского обустройства учёные смогут моделировать, какой ущерб атмосфере будет нанесён от той или иной постройки. Например, сейчас жители Академгородка требуют от городских властей изменить план строительства Восточного объезда. В планах было пустить автомобильный поток через улицу Иванова, что приведёт к загазованности всего микрорайона вокруг. Современные компьютеры позволяют смоделировать экологическую ситуацию в городе, учитывая температуру, выбросы предприятий и многое другое. Подобные факторы необходимо учитывать при строительстве больниц и детских учреждений. Лечение астмы и других заболеваний дыхательной системы в больнице рядом с трассой или крупным промышленным предприятием может оказаться бессмысленным. Но могут ли учёные с уверенностью сказать, что будет в мире через десятки лет? Обычно математическое моделирование даёт несколько сценариев. В основном, учёные пытаются узнать, что будет с климатом и погодой в будущем. Модель климата мирового уровня в России пока только одна, разрабатывают и совершенствуют её в Новосибирске. С её помощью можно сказать, какая погода будет в конце века. Так учёные всего мира предсказывают, что средняя температура в мире повысится на пять градусов. “Потепление климата продолжается. В Сибири изменение зимних температур будет не очень заметно, но летом особенно на северных территориях потеплеет местами на два-четыре градуса”, – добавил директор Сибирского регионального научно-исследовательского гидрометеорологического института Владимир Крупчатников. Человеку в повседневной жизни потепление на пару градусов кажется незаметным, но в глобальных природных процессах это крайне значимо: из-за повышения температуры под воду могут уйти острова и даже целые материки.