Хороший урожай возможно получить только при условии хорошего ухода. Но если удобрениям и подкормкам уделяется много внимания, что насчет влажности почвы? Возможно ли определить уровень почвенной влаги и поддерживать оптимальные показатели?
Да, это станет возможно благодаря поддержанному Кубанским научным фондом проекту «Определение пористости, влагонасыщенности и гидравлических параметров почв ультразвуковыми методами», руководителем которого является кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник института математики, механики и информатики Фоменко Сергей Иванович.
Сергей Иванович, расскажите о себе. Как Вы пришли в науку? Что повлияло на Ваш выбор профессионального пути?
Я с детства был мечтателем, фантазёром, хорошо учился в школе. Особенно я любил естественные науки: математику, физику и химию. Но больше всего меня привлекала именно математика. Поэтому мой путь в прикладную математику был вполне естественным и органичным для меня. Я мог часами сидеть за книгами, тетрадями, выводить формулы, доказывать теоремы. Посещал математические кружки. Один из них в то время в моем родном городе Ставрополе вёл профессор Семенчин Евгений Андреевич. После школы в 1998 г. я поступил в Ставропольский государственный университет на физико-математический факультет по специальности Прикладная математика. Здесь я помимо математики увлёкся программированием. В последние годы учёбы в университете Евгений Андреевич познакомил меня с нашим знаменитым, всемирно известным краснодарским учёным, профессором Глушковым Евгением Викторовичем. Эта встреча определила всю мою дальнейшую судьбу и карьеру. Евгений Викторович был руководителем моей дипломной работы. А после окончания СГУ в 2003 году я приехал в Краснодар и поступил в аспирантуру Кубанского государственного университета на специальность механика деформируемого твёрдого тела. Так я влился в дружный коллектив института математики, механики и информатики при КубГУ, который возглавляет Евгений Викторович и его жена профессор Глушкова Наталья Вилениновна, защитил диссертацию и работаю до сих пор. Я люблю свою работу. Она немонотонная, увлекательная и творческая. Я по сути делаю то, к чему привык и что привлекало меня с детства: вывожу формулы, строю математические модели, затем пишу компьютерные программы, рассчитываю, описываю и анализирую результаты. Я верю в то, что над чем я и мои коллеги работают интересно не только для нас самих, но и полезно для нашего общества, края и в целом для нашего государства.
Основное направление исследований Института математики, механики и информатики Кубанского государственного университета – это изучение упругих колебаний в различных материалах и применение их в решении задач дефектоскопии, исследование неизвестных свойств композитных материалов искусственного или природного происхождения. Мы занимаемся разработкой математических моделей колебаний, численное решение возникающих задач с помощью собственных компьютерных алгоритмов, а также проведением экспериментальных исследований для подтверждения, в частности, наших теоретических выводов, и разработкой систем активного мониторинга конструкций на предмет наличия повреждений.
Расскажите о проекте. В чем заключается его новизна?
Данный проект является естественным продолжением моего диссертационного исследования, посвящённого изучению колебаний в пористых водонасыщенных средах для целей геологической разведки.
После защиты диссертации я долгое время занимался изучением других задач, в частности исследованием особенностей волновых колебаний в акустических материалах, как особого вида перспективных композитов. Здесь были получены интересные результаты. Наши работы активно цитируются. Но это, как говорится, другая история.
Два года назад я познакомился с моим коллегой из центра Агротехнологий Сколковского института науки и технологий доктором Джана Рагавендра Белур (гражданин Индии), занимающегося гидрологией почв для целей сельского хозяйства. Обсуждение наших методов и результатов привело к идее данного проекта: разработка систем постоянного мониторинга на основе поверхностных упругих волн для контроля влажности сельскохозяйственных почв. Как известно, достаточный уровень влаги в почве очень важен для получения хорошего урожая.
Разработка такой системы мониторинга требует прежде всего получения надёжных теоретических результатов, эффективных компьютерных программ с привлечением систем искусственного интеллекта для быстрой машинной обработки результатов измерений, проектирование и внедрение системы возбудителей сигналов и сенсоров упругих волн, установленных в поле. Насколько нам известно, даже на уровне математического моделирования данная задача слабо изучена.
На каком этапе реализации в настоящее время находится проект?
Проекту только два года с начала фактической реализации. На данный момент мы занимаемся теоретической проработкой. Однако полученные теоретические результаты нас обнадёживают на положительный исход и в конечном итоге к проведению полевых экспериментов разработанной системы.
О каких ультразвуковых методах идет речь?
Речь идёт о методах мониторинга на основе бегущих поверхностных волн, возбуждаемых и регистрируемых системой поверхностных или приповерхностных датчиков.
В какой отрасли могут использоваться результаты исследований Вашего проекта?
Хотя заявленная основная цель проекта имеет непосредственное приложение к сельскому хозяйству, результаты данного проекта могут быть полезны в приложениях геологии, а также интересны для учёных, занимающихся исследованиями механики композитных материалов. Проект предполагает развитие методов математического и численного, в том числе микроструктурного моделирования волновой динамики, фильтрации и гидравлических процессов в пористых водонасыщенных средах, а также методов решения обратных задач и оценки эффективных параметров грунтов.
Кубанский научный фонд объявил для себя 2023 год Годом продовольственной безопасности. На Ваш взгляд, насколько эта тема связана с Вашим проектом?
Данный проект направлен на развитие методов и алгоритмов, используемых в рамках идеологии точного (цифрового) земледелия в Краснодарском крае и других сельскохозяйственных регионах РФ и повышения тем самым уровня продовольственной безопасности нашей страны.
Что Вас вдохновляет на плодотворную работу?
Научные исследования, как любая творческая и поисковая работа, – это тернистый путь, сопряжённый с долгими, порой безрезультатными днями напряжённой работы. Однако, когда ты добиваешься успеха в своих исследованиях, – это окрыляет, приносит много радости и вдохновляет продолжать свой путь.
А ещё, конечно, меня вдохновляет любовь и поддержка моих близких: родителей, жены и детей, которых у меня, к слову, трое, а также поддержка и примеры коллег из Института.
Есть ли у вас какое-нибудь хобби? Связано ли оно с наукой?
Научная работа для меня и есть основное хобби, которым я порой занимаюсь не только в формально рабочее время, но и дома после общения с семьёй. А ещё я очень люблю готовить, радую близких иногда. У меня это, кажется, неплохо получается. Наверное, если бы я не пошёл в науку, я бы стал хорошим поваром и кулинаром. Также в свободное время, которого в последнее время, к сожалению, все меньше, я люблю почитать художественную литературу, особенно уважаю научную фантастику. Она меня вдохновляет.
Сложно ли было подать заявку в Кубанский научный фонд?
Совсем не сложно, скорее волнительно ожидание результатов. Конечно, чтобы написать хорошую заявку, нужно потратить некоторое время. Прежде всего нужно, чтобы сложилась концепция будущего исследования, чётко и убедительно описать её в заявке и подкрепить своими прошлыми научными результатами.
Что бы Вы посоветовали молодым учёным, которые только вливаются в научную жизнь Краснодарского края?
Без талантливой молодёжи, их свежих и амбициозных идей наука зачахнет. А без науки не будет самодостаточной, успешной и сильной России. В нашем государстве это понимают, поэтому в науку вливаются деньги.
Молодым учёным я бы посоветовал верить в себя, в свою идею и науку! При должных усилиях все воздастся. А государство в лице таких фондов, как Российский научных фонд, Кубанский научный фонд и др. обязательно материально поддержат талантливых и целеустремлённых. Я это знаю на собственном примере.
____________________________________________
Подписывайтесь на наши информационные ресурсы: