От математической истории к проекту модернизации России

1. От математической истории к проекту модернизации России МФТИ, Школа для молодежи 05.07.2010 Г.Г. Малинецкий Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

2. Институт прикладнойматематикиим.М.В.Келдыша РАН Главные решенные задачи • Совершенствование атомной и водородных бомб (в Атомном проекте СССР участвовало 800 тыс. человек, Минсредмаш) • Обеспечение космических полетов (1,5 млн. человек, 1200 заводов, Минобщемаш) • Разработка систем управления • сложными объектами С.П.Королев, И.В.Курчатов, М.В.Келдыш

3. Главные технологии и междисциплинарность проблем • XX век • Ядерное оружие • Космические технологии • Надежные шифры • XXI век • Проектирование будущего • Высокие гуманитарные технологии • Технологии сборки и уничтожения субъектов

4. Обретение будущего Национальная стратегия Национальнаяполитика Национальные интересы Образ желаемого будущего Стратегический прогноз Смыслы и ценности

5. Г. Хакен 1927 И.Ньютон (1642-1727) Что такое «понимание»? Р.Декарт 1596-1650 «Рассуждения о методе» Все факторы, процессы и взаимосвязи одинаково существенны «Гипотез не измышляю» Концепция законов природы Позиция Бога Человек воспринимает не более пяти факторов или медленно меняющихся величин Концепция параметров порядка Идея самоорганизации

6. Междисциплинарный подход Синергетика – теория самоорганизации. Теория совместного действия. • Возникновение новых качеств у целого, которых нет у частей. • Взаимодействие учёных разных научных дисциплин, в решении ключевых проблем.

7. А. Тойнби 1889-1975 Ф. Бродель 1902-1985 Проект математической истории • Моделирование исторических процессов • Техника исторического прогноза • Исследование исторических альтернатив • Связь истории и стратегического прогноза

8. Вызов новой реальности С.П.Капица Мальтус Капица Демографический императив

9. Исторические альтернативы Александр Македонский Дарий III Плотность населения в Средиземноморье

10. Задача о моделировании Шелкового Пути Задача решалась методом переменных направлений на сетке Проблема: оценка ai+1/2,j и ai,j+1/2 в

11. Оценка проводимости среды Марко Поло 1254-1324 Обратная задача: Для различных значений коэффициента m с помощью алгоритма Дейкстры на графе с положительными весами рассчитывается минимальное время пути между пунктами широколиственные леса горная зона Значение m, при котором корреляция максимальна, принимается за значение коэффициента соответствующее данному типу местности.

12. Моделирование Великого шелкового пути k(x) – товарная проводимость • c(x) – безопасность территории • ST – предложение трансп.средств, • - грузоподъемность и • P – полезная мощность транспортного средства, • g – ускорение св.падения, • m - транспортное трение, • H - высота над уровнем моря карта высот: чем темнее точка, тем выше она над уровнем моря me – масса груза, v(x) – скорость транспортного средства карта природных зон растительности

13. Три эпохи Великого шелкового пути Эпоха раннего Шелкового пути (II в. до н.э. – II в. н.э.) Эпоха Исламских завоеваний (VI–VIII вв.) Эпоха Монгольских завоеваний (XII–XIV вв.) Различные эпохи истории Шелкового пути. Сверху розовым показаны основные империи трех эпох, описанных в тексте. Снизу – траектории пути. Они замечательно стыкуются с реальными историческими данными.

14. Динамическая теория информации Информация (ценная) – случайный запомненный выбор. - плотность носителей информации - взаимодействие с иными Д.С. Чернавский (1926) - отношение к своим Приложение: языковые войны, глобализация, государственные границы, зоны влияния валют, «фронтальные войны».

15. Как рождаются, развиваются и умирают языки Языковые войны Методы геоинформационных систем в историческом моделировании

16. Инерционный вариант развития России – 2030 Как удержать Россию? • Смыслы • Ценности • Проект будущего • Отношения • Образование • Технологии

17. Воссоединение: новый Союз вокруг России

18. Идея математической истории • Исторические альтернативы • Исторический прогноз • Управление историческими процессами Конференция 2007

19. Синергетика, сложность, новая реальность Н.Д. Кондратьев (4.03.1892-17.09.1938) Уравнение А. Акаева: • Большие волны • Смена технологических укладов • Шестой технологический уклад – биотехнологии, проектирование живого, высокие медицинские технологии

20. Технологическая основа кризиса

21. Технологические уклады • VI технологический уклад • Биотехнологии • Нанотехнологии • Вложения в человека • Новое природопользование • Новая медицина И. Шумпетер (1883-1950) • V технологический уклад • Компьютеры • Малотоннажная химия • Телекоммуникации • Электроника • Интернет • IV технологический уклад • Массовое производство • Автомобили • Самолеты • Тяжелое машиностроение • Большая химия

22. Примеры прогнозов • Прогноз кризиса 2008 г. за 4,5 года до его наступления • Прогноз результатов выборов в США • Прогноз кризиса 2008 г. и краха доллара в 2014-2015 гг. В.П. Маслов (1930) Б.Х. Обама (1961) Дж. Маккейн (1936)

23. Пересдача карт Истории Мировой ВВП – $80 трлн./год Объем финансовых инструментов – $800 трлн.

24. Мониторинг кризисов и предкатастрофических состояний Режимы с обострением С.П. Курдюмов Ускоряющиеся колебания – предвестник катастроф

25. Т. Кун 1922-1996 Научная революция «Нормальная» наука Самая большая бифуркация в истории науки Парадигма: 1. Беспрецедентное научное достижение, задающее стандарт научного исследования 2. Генератор задач разного уровня сложности

26. Проблема исторического прогноза Дж. Форрестер (род. 1918) Прогноз - коллапс и надлом в экономике к 2050 году

27. Сценарий устойчивого развития В.А. Егоров Устойчивое развитие – интересы будущих поколений учитываются в той же степени, что и живущего ныне. Стратегии переработки отходов. Отрасль – рекультивация земель. С.Махов.2005

28. Аграрные общества: общая схема

29. Экономико-демографическая модель П.В. Турчина N – численность населения S – текущие ресурсы государства

30. Динамика стохастической версии финансово-демографической модели Параметры модели: β = 0,25, r = 0,02, c = 3, s0 = 10, и σ = 0,1s0.

31. Модель динамики элит (a) Динамика ибн-халдуновской модели: численность элиты, E (сплошная линия) и накопленные государственные ресурсы S (прерывистая линия). (b) Динамика модели кочевников-паразитов: численность элиты (сплошная линия) и асабия элиты S (прерывистая линия).

32. Социально-экономическая структура стабильного общества По оси абсцисс – накопления граждан, по оси ординат – их доля Площадь области, залитой красным определяет долю бедных, синим – долю богатых, а белым – долю среднего класса.

33. Типичная социально-экономическая структура нестабильного общества Бедных стало больше, а средний класс практически исчез.

34. Ранг-размерный анализ Ранжировка крупнейших компаний мира по рыночной стоимости, млрд.долл. (Выпадают ExxonMobil, General Electriс и Microsoft) Ранжировка населенных пунктов России по числу жителей

35. Главная задача «Главная задача государственного аппарата и элиты России – эффективное управление страной в существующих границах» Инновации Инвестиции Инфраструктура Институты Интеллект Инструмент для этого – модернизация

36. Можно ли обойтись без инноваций? При 30% всех природных богатств у России доля страны в глобальном валовом продукте ~3%. Такая страна не может жить долго.

37. Экономический и демографический потенциал разных цивилизаций

38. Долговременные демографические тенденции

39. Демографическая катастрофа в России

40. 67% 42% 11% 2009 год. Испытание кризисом А.Л. Кудрин (1960) Министр финансов с 2000 Доля государства в ВВП Изменение ВВП некоторых стран в 2009 г., % (по данным ЦРУ)

41. Сверхусилия и структурные сдвиги Правила «одной пятой» и «половины»: • Отраслевая структура = обрабатывающая промышленность 20% + финансы 25% + услуги 22% • Обрабатывающая промышленность = высокотехнологичная 20% + средневысокотехнологичная 30%

42. Проблема Фауста На что потратить еще одну жизнь?.. ВВП на душу населения и продолжительность жизни мужчин в 2001 г. 3 ч. 40 мин. На телевизор, 45 мин. – на семью

43. Б.Х. Обама Когнитивные технологии Быть или казаться? А.А. Фурсенко (1949) Отто фон Бисмарк (1815—1898) NanoBioInfoCognito «Войны выигрывает школьный учитель» 60% студентов ВМК МГУ не подтвердили свою оценку ЕГЭ C I B N «Топик» по русскому Объем взяток в вузах в 2007 г. $ 520 млн.(по данным ЮНЕСКО) Колониальное образование?

44. Количество изобретений в 2009 г. Рост количества изобретений в 2009 г., % Направление модернизации Всего 155 900 патентов в 2009г. Из них: IT, компьютеры 12 560 Фармацевтика 12 200 Мед. технологии 12 091 Электромашины 11 393 Цифровая связь 10 452 Телекоммуникации 9 343 569 = 0,36% -29,1%

45. Цикл воспроизводства инноваций Фундаментальные исследования и подготовка кадров 1 Прикладная наука, генерация инноваций, опытные образцы 10 100 Создание технологий и вывод на рынок Мониторинг и стратегический прогноз Реализация товаров, услуг, появившихся возможностей Экспертиза и когнитивные центры

46. Когнитивные центры – основа для разработки промышленной стратегии регионов Н.В. Федоров, Президент Чувашии. «Корректировка экономической стратегии Чувашии»

47. Информация, знание, смысл Вернуться к звездам! М.В. Келдыш (1911-1978) Быстродействие за 60 лет увеличилось в 100 млрд. раз Технология утрачена

48. Системность нанотехнологического проекта А.Б. Чубайс (1955) Роснано дает кредит под 20% годовых. Обрабатывающая промышленность выживает при 12%

49. Двери в сказку или ящик Пандоры Начало эры персональной геномики, 2008 год. С. Брин, Основатель Google «Лучший способ избежать соблазна – отдаться ему…» О. Уайльд Пандора с ларцом Ж.Ж. Лефевр, 1882 К. Вентер Искусственная клетка Дж. Уотсон, Нобелевская премия 1962г. Линда Авей Рук-ль фирмы 23andme

50. Угольная и горнодобывающие отрасли Аварии 47/42 Износ 80-95% Инвестиции 135 млрд. руб. Удержать техносферу… Электро и теплоэнергетика Аварии 218/203 Износ 48% Инвестиции 600 млрд. руб. Жилье Аварии ?? Износ 40% Инвестиции 53,3 млрд. руб. Нефтепереработка Аварии 21/22 Износ 80% Инвестиции 130 млрд. руб. Химические заводы Аварии 7/10 Износ 60-100% Инвестиции 185 млрд. руб. АЭС Аварии 47/42 Износ 60-80% Инвестиции 60 млрд. руб.