Дудин Александр Николаевич родился 23 июля 1953 года в г. Спасске-Дальнем Приморского края Российской Федерации. В 1970 году закончил Солигаличскую среднюю школу в Костромской области Российской Федерации. В 1971 году поступил и в 1976 году закончил с отличием факультет прикладной математики Белорусского государственного университета (БГУ). С 1976 по 1978 годы преподавал на кафедре теории вероятностей и математической статистики (стажер-преподаватель, ассистент). С 1978 по 1981 годы обучался в аспирантуре в БГУ по специальности 01.01.05 – теория вероятностей и математическая статистика под научным руководством основоположника белорусской научной школы в области теории вероятностей и математической статистики профессора Г.А. Медведева. В мае 1982 года Дудин А.Н. защитил кандидатскую диссертацию по специальности 01.01.05 – теория вероятностей и математическая статистика в совете в Вильнюсском университете. Кандидатская диссертация была посвящена исследованию ряда систем массового обслуживания (СМО) с управляемым входным потоком или процессом обслуживания в классе монотонных марковских стратегий типа многопороговой или гистерезисной.
С января 1983 года работает в должности заведующего научно-исследовательской лабораторией в БГУ. До распада Советского Союза эта лаборатория имела статус отраслевой лаборатории Министерства высшего и среднего специального образования БССР и Министерства промышленности средств связи СССР. Эта лаборатория называлась отраслевой научно-исследовательской лабораторией математического обеспечения коммутационных систем с программным управлением (ОНИЛ МОКС с ПУ). Она выполнила ряд научно-исследовательских работ в области исследования и оптимизации сетей связи, в частности в интересах НИИ электротехнических устройств НПО «Красная заря» (Ленинград), НИИ систем связи и управления (Москва) и других организаций Советского Союза, работающих по оборонной тематике.
При создании цифровых сетей интегрального обслуживания, в которых все виды информации передаются по единым каналам в единой пакетизированной форме, в середине 80-х годов ХХ века встал вопрос о выборе наилучшего способа передачи информации, поскольку в традиционной телефонии информация передавалась с помощью создания физического соединения (режим коммутации каналов), а в сетях передачи данных информация передавалась в виде пакетов (режим коммутации пакетов), передаваемых либо независимо друг от друга или посредством создания виртуального соединения. При совместной передачи разнотипной информации возникли нетривиальные задачи правильной организации совместной передачи. Поскольку для передачи речи или видеоинформации критичной является вероятность отказа в соединении и допустима частичная потеря пакетов, а при передаче данных время установления соединения не является критичным, но недопустима даже частичная потеря пакетов, появилась возможность маневра, динамического перераспределения ресурсов канала или маршрутизатора сети в зависимости от ее текущей загрузки и соотношения числа запросов различного вида. Эти соображения привели к созданию адаптивного метода коммутации (или гибридной коммутации с плавающим порогом). Этот метод предполагает временное мультиплексирование канала. Время передачи по физическому каналу делится на кадры, а кадры, в свою очередь, на слоты. Каждый слот позволяет поддерживать один логический канал для передачи информации. Число слотов в каждом кадре, предназначенных для передачи того или иного вида информации, может меняться от кадра к кадру, что создает возможность эффективного перераспределения числа логических каналов. Для этого целесообразно описание работы физического канала в терминах СМО, функционирующих в случайной среде. Поэтому в дальнейшем при работе для заказчиков лаборатории по оборонной тематики существенное внимание уделялось и таким системам. В результате проведенных исследований Дудин А.Н. в 1992 году защитил докторскую диссертацию по специальности 05.13.16 – применение вычислительной техники, математического моделирования и математических методов в научных исследованиях в совете в Томском государственном университете и получил докторский диплом ВАК СССР. В диссертации исследовались как управляемые СМО, так и СМО, функционирующие в полумарковской случайной среде, и их теоретическое исследование находило выход в разработку алгоритмов и программных средств, реализующих их.
С образованием Республики Беларусь из-за соображений важности и секретности рассматриваемых математических задач сотрудничество со всеми заказчиками (и финансирование ими) было прекращено. Соответственно, лаборатория ОНИЛ МОКС с ПУ потерпела существенные кадровые потери и потеряла статус отраслевой. Ее правопреемницей с сентября 1992 года является научно-исследовательская лаборатория прикладного вероятностного анализа, заведующим которой является Дудин А.Н. Серьезных заказчиков научных работ по данному направлению в Республике Беларусь практически не было. Бюджетного финансирования (за исключением относительно краткосрочных проектов, полученных на конкурсной основе) у лаборатории в пост-советское время никогда не было, поэтому единственной опцией продолжения ее существования явилось вступление в международную научную кооперацию. Имеющийся большой опыт исследования перспективных телекоммуникационных систем, опубликование полученных результатов в ведущих зарубежных журналах и интерес зарубежных коллег к ним, а также работа по организации проведения с 1985 года международных научных конференций (Белорусских зимних школ-семинаров по теории массового обслуживания) дали возможность вступить в такую кооперацию, которая, наряду с финансированием ряда проектов Фондом Информатизации Республики Беларусь, программ научных и научно-технических исследований и проектов с финансированием БРФФИ, позволила научному коллективу лаборатории продолжать работу.
Некоторая информация о проведенных исследованиях следующая. В 1993 году А.Н. Дудин совершил трехмесячную поездку в США (в фирму BEZ-Systems), по результатам которой лаборатория выполняла хоздоговор по исследованию реляционных раз данных, в частности, изучению проблемы оптимизации индексирования таблиц с учетом необходимости установления временных запретов на их модификацию в процессе использования. В 1995 году начато сотрудничество с группой широко известного специалиста из Свободного университета Амстердама профессора Х. Тиймса, а затем, с профессором Ш. Нишимура из Университета наук Токио. За время поездки Дудина А.Н. в Токио в 1997 году были написаны три совместные статьи, одна из которых, опубликованная в журнале «Journal of Applied Probability», практически полностью решила проблему анализа однолинейных СМО с групповыми марковскими потоками запросов и катастроф, приводящих к опустошению системы, и полумарковским процессом обслуживания. В 1998-2000 годах команда лаборатории принимала участие в проекте по исследованию СМО с повторными вызовами, финансировавшемся известной организацией INTAS. Проект включал, кроме белорусской команды, команды из Испании (руководитель профессор Х. Арталехо), Нидерландов (руководитель профессор Х. Тиймс), Португалии (руководитель профессор М. Рамальхото), Украины (руководитель член-корреспондент НАНУ В.В. Анисимов из Национального университета Украины) и две команды из России (руководители профессор П.П. Бочаров из Российского университета дружбы народов и профессор Г.И. Фалин из МГУ). Исследования белорусской команды, проведенные в рамках этого проекта, вывели ее в мировые лидеры исследования СМО с повторными вызовами и коррелированными потоками информации. СМО с повторными вызовами адекватно описывают современные телекоммуникационные системы, включая локальные вычислительные сети с протоколами случайного множественного доступа и сотовые сети связи, в которых совершение повторных попыток при занятости ресурса является их типичной чертой. А их исследования продвинуты существенно хуже, чем исследование СМО с потерей запросов или возможностью их ожидания в буфере в силу пространственной неоднородности многомерных марковских процессов, описывающих их функционирование.
Системы с повторными вызовами позднее были в центре внимания нескольких международных проектов с участием научного коллектива, возглавляемого Дудиным А.Н. С 1999 по 2001 годы выполнялся трехсторонний проект, финансировавшегося научным обществом Германии, руководителем которого с немецкой стороны был профессор Д. Баум из университета Трира, а руководителем с украинской стороны был один из классиков советской теории СМО академик академии наук Украины И.Н. Коваленко. По результатам нескольких визитов в г. Трир был написан ряд статей в ведущих журналах в области теории СМО и телекоммуникаций в соавторстве с известными специалистами Л. Бройером (ныне работающим в университете в городе Кент в Великобритании) и У. Кригером из фирмы ДойчеТелеком (ныне работающим в университете в городе Дармштадт). В частности, практически исчерпывающе исследована многолинейная система с групповыми марковскими потоками запросов, распределением фазового типа времени обслуживания и произвольной зависимостью интенсивности совершения повторных попыток от числа запросов, осуществляющих такие вызовы, и рассмотрены вопросы ее применения для моделирования работы маршрутизаторов в местах кратковременного скопления пользователей, например, в хот-спотах аэропортов. СМО с повторными вызовами исследовались также в рамках проектов программы Eco-Net, финансировавшейся министерством науки Франции (2005-2007 годы), в сотрудничестве с известным исследовательским институтом INRIA (подразделение около Ниццы), руководители профессор К. Авраченков и профессор Ф. Нейн, в то время время главный редактор известного журнала «Performance Evaluation». Также была рассмотрена проблема оптимального выбора числа роботов (кроулеров) для сбора информации с различных сайтов сети Интернет для хранения в локальной базе данных исследуемого узла сети. СМО с повторными вызовами, приоритетные системы и вопросы живучести систем обслуживания в условиях совершения атак на них рассматривались в 2005 и 2009 годах в рамках визитов в Великобританию с финансированием Королевской академией инженеров (инициатор проектов профессор Х. Аль-Бегейн).
Начиная с 1998 года ведется сотрудничество с тремя группами исследователей из разных университетов Южной Кореи (руководители профессора Б.Д. Чои, Ч.С. Ким и М.Х. Ли) с финансированием различными корейскими научными фондами и министерствами. По результатам сотрудничества с ними и нескольких поездок в Корею (1998, 2004-2008 годы) опубликовано несколько десятков статей в высокорейтинговых журналах. В частности, исследованы СМО с совместным использованием всех приборов, СМО, моделирующие работу сот мобильных сетей связи с учетом резервирования каналов для обслуживания запросов, прибывающих в соту в режиме установленного соединения (так называемых хэндовер запросов), и работу систем когнитивного радио. Начиная с 2002 года начато активное сотрудничество с научной школой профессора А. Кришнамурти из штата Керала. По результатам шести поездок и проекта, финансировавшегося министерством науки Индии и Российским научным фондом (РНФ), также опубликовано несколько десятков статей в высокорейтинговых журналах. Также тематике исследования СМО с повторными вызовами были посвящены исследования, проведенные белорусской командой в рамках консорциума 37 стран COST0906 по беспроводным сетям движущихся объектов (2010-2014).
В последние годы проводится активное сотрудничество с университетом г. Салерно (Италия), руководители профессоры Р. Манзо и Ч. Д’Апиче, с Российским университетом дружбы народов, руководитель профессор К.Е. Самуйлов, Институтом проблем управления РАН, руководитель профессор В.М. Вишневский, Томским государственным университетом (руководители профессоры А.М. Горцев, А.А. Назаров). С 2000 года ведется долгосрочное сотрудничество с публикацией совместных статей с известным профессором С. Чакраварти из США. Вместе с ним в 2011 году осуществлено редактирование специального выпуска в двух томах журнала «Stochastic Models», посвященного 75-летию основоположника теории матричных методов для исследования СМО профессора М. Ньютса (США). Кроме поездок в рамках вышеперечисленных научных контактов, Дудин А.Н. имел научные визиты в Литву, Латвию, Эстонию, Украину, Молдову, Грузию, Армению, Азербайджан, Казахстан, Узбекистан, Таджикистан, Португалию, Грецию, Китай, ОАЭ, Чехию, Швецию, Польшу, Австрию, Бельгию, Израиль, Македонию.
Большой вклад (совместно с профессором В.И. Клименок) Дудин А.Н. внес в развитие теоретических методов исследования СМО с коррелированными потоками. В частности, ими введен в рассмотрение и исследован класс асимптотически квазитеплицевых многомерных цепей Маркова, что возволило дать адекватный математический аппарат для исследования широкого круга систем с пространственно неоднородным поведением, включая СМО с повторными вызовами, нетерпеливыми запросами, тандемными системами. Этот вклад частично отражен в монографии, опубликованной на русском языке в 2018 году в издательстве «Техносфера» в Москве и на английском языке в 2020 году в издательстве Шпрингер в соавторстве с В.И. Клименок и В.М. Вишневским. Дудин А.Н. редактировал (в соавторстве) более 10 томов периодических сборников издательства Шпрингер. Он опубликовал более 440 научных работ, более 200 из которых прореферированы в базе данных Scopus издательства Elsevier. Это издательство учредило приз Scopus Award, который ежегодно на нерегулярной основе присуждается ученым из различных стран. В 2013 году в качестве такой страны выступила Республика Беларусь и в номинации «математика» приз получил Дудин А.Н. Он является членом редколлегий семи зарубежных журналов, четырех белорусских журналов, в том числе является заместителем главного редактора журнала Белорусского государственного университета, серия математика, информатика. Он является членом программных комитетов ряда международных конференций. С 1985 года он являлся ученым секретарем, а с 2001 года председателем международного программного комитета серии международных научных конференций — Белорусских зимних школ-семинаров по теории массового обслуживания. С 2014 года является председателем международного программного комитета международной научной конференции по информационным технологиям и математическому моделированию имени профессора А.Ф. Терпугова, проводимой Томским государственным университетом совместно с другими российскими университетами.
Дудин А.Н. ведет активную педагогическую работу. Начиная с 1992 года он читал курсы по теории СМО и матричным методам в теории СМО и общий курс теория вероятностей и математическая статистика на одноименной кафедре факультета прикладной математики и информатики. Он опубликовал в соавторстве с Г.А. Медведевым и Ю.В. Меленцом учебное пособие – лабораторный практикум по теории СМО (два издания в БГУ и одно в Алжире на французском языке). Под его руководством защищено 10 кандидатских лиссертаций, включая В.И. Клименок, которая в 2002 году защитила докторскую диссертацию. Еще одна его ученица, О.В. Семенова должна защитить докторскую диссертацию в июне 2022 года в Москве. В 2000 году Дудин А.Н. получил ученое звание профессор по специальности математика. С 2004 по 2020 годы он был ученым секретарем экспертного совета ВАК Республики Беларусь по математике. Является членом двух специализированных советов по защите.