Институт математических проблем биологии РАН

Институт математических проблем биологии РАН — филиал Федерального государственного учреждения «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша Российской академии наук» (сокращенно: ИМПБ РАН — филиал ИПМ им. М. В. Келдыша РАН), так стало выглядеть официальное название института по итогам реорганизации 2015—2016 гг.

Предназначение института состоит в разработке математических и вычислительных методов для биологических исследований, а также непосредственном решении задач вычислительной биологии с использованием таких методов.

Институт издаёт научный журнал «Математическая биология и биоинформатика».

Структура института

В состав института входят:

• Лаборатория кристаллографии макромолекул
• Лаборатория квантово-механических систем
• Лаборатория молекулярной динамики
• Лаборатория нейронных сетей
• Лаборатория прикладной математики
• Лаборатория вычислительной экологии
• Отдел перспективных информационных технологий
  • Лаборатория обработки данных
  • Лаборатория биоинформатики
• Отдел вычислительных и информационных ресурсов

Научная деятельность

Научные направления

• Теоретические разработки;
  • теоретические основы нанобиоэлектроники;
  • развитие спектрально-аналитических методов обработки данных биологических экспериментов;
  • развитие численно-аналитических методов обработки данных биологических экспериментов;
  • аналитические решения интегро-дифференциальных уравнений;
  • методы анализа динамических систем.

• Анализ данных
  • анализ активности головного мозга человека;
  • развитие методов оценки биоразнообразия растительного покрова;
  • разработка алгоритмов и программ для изучения геномных последовательностей: распознавание кодирующих областей и участков однородности;
  • развитие компьютерные методов исследования первичных структур биополимеров;
  • разработка новых методов сравнения биополимеров и их применение к распознаванию типа пространственной структуры белков;
  • создание новых методов расшифровки структуры комплексов биологических макромолекул на основе данных по рассеянию рентгеновских лучей и нейтронов;
  • разработка методов получения, обработки и анализа цифровых изображений в биологии и медицине.

• Вычислительная биология
  • имитационное моделирование динамики биомолекулярных систем;
  • нейросетевые модели обработки информации в структурах мозга;
  • растущие случайные графы и их приложение в математической нейробиологии;
  • исследование моделей потенциал-зависимых ионных каналов возбудимых биомембран;
  • программное обеспечение для изучения метаболизма клетки;
  • математические модели в биомеханике;
  • численное решение задач кардиофизики.

• Синергетика (включая такие разделы как: Динамическая система, Теория хаоса, Неравновесная термодинамика, Системная биология)
  • исследование нелинейных моделей автолокализованных состояний в конденсированных средах;
  • асимптотические методы и численное моделирование в исследовании волн возбуждения;
  • бифуркации в дифференциальных уравнениях, описывающих системы с симметриями;
  • бифуркации в функциональных дифференциальных уравнениях и феномены бифуркационной памяти.

• Биоинформатика

• Параллельные вычисления
  • развитие высокопроизводительного вычислительного кластера;
  • технологии CUDA.

Специализированные научные проекты

• проект «Математическая клетка»;
• проект «Обобщённый спектрально-аналитический метод» (ОСАМ).

Преподавательская и общественная деятельность

Сотрудники института читали курсы лекций в Пущинском государственном университете (ПущГУ); А. М. Молчанов являлся организатором Учебного центра математической биологии ПущГУ и его деканом с 1994 по 2005 гг, а также руководителем магистерской программы «Моделирование биологических систем» ПущГУ (1994—2011).

Начиная с 2006 г., раз в каждые два года институт проводит конференцию «Математическая биология и биоинформатика».

История

Институт был образован 17 февраля 1972 года в Пущино, директором назначен А. М. Молчанов. До 1992 г. носил название Научно-исследовательский вычислительный центр (НИВЦ) АН СССР; до февраля 2016 г. именовался как Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт математических проблем биологии Российской академии наук (Институт математических проблем биологии, ИМПБ РАН).

Вехи

• 17 февраля 1972 — организован Научно-исследовательский вычислительный центр (НИВЦ) АН СССР;
• 1972 — создан отдел вычислительной техники (заведующий — В. Г. Ерохин);
• 1983 — создан отдел информатики (заведующий — В. В. Корнилов); позднее преобразован в сектор информационно-поисковых систем (заведующий — В. В. Васильчиков), работавший до 1989 года;
• 1984 — группа сопровождения задач отдела вычислительной техники преобразована в отдел организации вычислительных работ (заведующий — В. А. Королев);
• 1986 — создан Сектора проблем компьютерного обучения (заведующий Р. М. Борисюк);
• 1990 — организован сектор математических проблем биомеханики
• 1992 — НИВЦ АН СССР переименован в Институт математических проблем биологии (ИМПБ) РАН; расформированы отделы вычислительной техники и организации вычислительных работ;
• 1998 — новым директором института избран д. ф-м. н. В. Д. Лахно
• 2000 — создан Межинститутский отдел вычислительных и информационных ресурсов (МОВИР)
• 2004 — создана лаборатория биоинформатики
• 2015 — решением ФАНО институт присоединён к Институту прикладной математики

Руководители

• Молчанов, Альберт Макарьевич (1972—1998, директор)
• Лахно, Виктор Дмитриевич (1998—2016, директор)
• Лахно, Виктор Дмитриевич (с 2016 г., руководитель филиала)

Известные сотрудники

• Дедус, Флоренц Фёдорович
• Молчанов, Альберт Макарьевич
• Шноль, Эммануил Эльевич