Выдающиеся математики Беларуси
Главная » Математики » Тузиков Александр Васильевич

Тузиков Александр Васильевич

1958 г. р.

Александр Васильевич известен своими работами в области информатики, обработки изображений и распознавания образов, дискретной математики, биоинформатики. Им введены и исследованы меры сходства и симметрий выпуклых объектов произвольной размерности, основанные на теории Брунна – Минковского. Доказано, что меры сходства выпуклых многоугольников и многогранников, инвариантные относительно группы аффинных преобразований, допускают эффективное вычисление. Разработан новый метод оценивания степени симметричности выпуклых многомерных множеств, бинарных и полутоновых изображений, основанный на использовании преобразований симметризации; методы синтеза и анализа инвариантных морфологических фильтров на полных решетках; параллельные алгоритмы вычисления морфологических операций. Получены аналитические формулы вычисления геометрических моментов полигональных объектов произвольной размерности и плоских объектов, ограниченных сплайновой кривой, формулы оценки объема трехмерных объектов по нескольким непараллельным сечениям. Разработаны алгоритмы взаимной обработки нескольких изображений для автоматической реконструкции трехмерных сцен по цифровым изображениям. Ряд научно-технических разработок А. В. Тузикова, выполненных совместно с коллегами и учениками, используется при диагностике заболеваний на основе анализа цифровых изображений различных модальностей (ультразвуковых, томографических, цитологических и др.), а также для поддержки планирования и проведения медицинских операций. Совместно с коллегами А. В. Тузиков занимается исследованиями в области биоинформатики, включающими изучение белок-белковых взаимодействий на основе компьютерного моделирования и анализа баз данных белковых комплексов, структурного сравнения и предсказания взаимодействия белков, анализа генетических данных с целью выявления в них зависимостей, компьютерного моделирования, поиска и генерации химических соединений, которые могут быть использованы для разработки перспективных лекарственных препаратов против различных заболеваний.

Александр Васильевич опубликовал свыше 400 печатных работ (https://scholar.google.com/citations?user=EL7ilZEAAAAJ&hl=ru), включая статьи в престижных зарубежных журналах. Выступал с научными докладами на международных конференциях и в ведущих зарубежных научных центрах в России, США, Канаде, Великобритании, Германии, Франции, Италии, Испании, Китае, Нидерландах, Австралии, Японии, Польше, Литве и др.

А. В. Тузиков родился 5 сентября 1958 г. в Полоцке в семье военного. В 1975 г. закончил с золотой медалью среднюю школу № 10 в г. Слуцке (Беларусь) и поступил на факультет прикладной математики Белгосуниверситета. Исследовательскую работу начал на пятом курсе университета под руководством профессора В. С. Танаева, тогда же получил первые научные результаты. По окончании в 1980 г. университета был направлен на работу в Институт технической кибернетики АН БССР и в том же году поступил в аспирантуру. В 1980–1983 гг. под руководством В. С. Танаева занимается исследованиями в области теории расписаний. В 1985 г. защищает кандидатскую диссертацию в области построения оптимальных расписаний. Наряду с исследовательской работой активно участвует в общественной жизни: возглавляет комсомольское бюро, затем комитет комсомола института, а с 1986 по 1989 г. руководит комитетом комсомола АН БССР, в 1987 г. принимает участие в работе XX съезда ВЛКСМ. В 1990 г. ему присваивается звание лауреата премии Ленинского комсомола Белоруссии за работу «Комбинаторные алгоритмы решения задач оптимального планирования и проектирования» (совместно с С.А. Бородичем, М.Я. Ковалевым, Н.М. Корнеенко и В.А. Струсевичем).

В 1988 г. А.В. Тузиков начинает заниматься математической морфологией – перспективным направлением на стыке цифровой обработки изображений, стереологии и интегральной геометрии, основанным французскими учеными Ж. Серра и Ж. Матероном в начале 1970-х гг. В 1991 г. по приглашению профессора Ж. Серра проходит шестимесячную стажировку в Центре математической морфологии Горной школы Парижа. В 1995–1996 гг. провел десять месяцев в Нидерландах, сначала в Центре вычислительных наук (CWI) в Амстердаме, а затем в Университете Гронингена, где совместно с докторами Х. Хеймансом и Е. Роердинком исследовал задачи сравнения геометрических объектов и оценивания их симметричности в рамках математической морфологии. По результатам исследований им опубликована монография «Анализ симметричности и сравнение объектов на основе сложения Минковского» (1998), ряд статей в международных журналах и в 1999 г. успешно защищена докторская диссертация на тему «Анализ симметричности и сравнение объектов на основе математической морфологии». В 2002 г. А. В. Тузикову присуждена Государственная премия Республики Беларусь в области естественных наук за цикл исследований «Распознавание и анализ стохастических данных и цифровых изображений» (совместно с С.В. Абламейко, Ю.С. Хариным, Р.Х. Садыховым и В.В. Старовойтовым).

Лауреаты Государственной премии Беларуси, 2002 г. (Р.Х.  Садыхов, Ю.С. Харин, С.В.  Абламейко, В.В.  Старовойтов, А.В.  Тузиков)

С 2001 г. Александр Васильевич вместе с учениками занимается разработкой алгоритмов обработки медицинских изображений различной модальности (ультразвуковых, компьютерной и магнитно-резонансной томографии, гистологических), а также систем поддержки медицинских телеконсультаций. В 2001–2002 гг. он провел пять месяцев в Высшей школе телекоммуникаций Парижа, где совместно с профессором И. Блок и О. Коллиотом разработал новый алгоритм поиска плоскости отражательной симметрии для полученных с помощью ЯМР-томографии изображений мозга, который использует максимизацию меры сходства исходного и преобразованного изображений и выбор начального решения для последующей оптимизации на основе анализа эллипсоида инерции изображения. Алгоритм апробирован на тестовых и реальных изображениях головного мозга и показал устойчивые результаты при различных уровнях искажений. Под руководством А.В. Тузикова разработано программное обеспечение для поддержки проведения медицинских телеконсультаций по лечению рака щитовидной железы, алгоритмическое и программное обеспечение анализа трехмерных ультразвуковых изображений для оценки объема объектов ультразвуковых изображений на основе сплайновой интерполяции по измерениям в непараллельных сечениях (совместно с Э.В.  Снежко, В.В. Ляховским, С.В. Рыльковым, А.Л.  Богушем).

В августе 2003 г. А. В. Тузиков назначен заместителем генерального директора по научной работе ОИПИ НАН Беларуси, а с 2005 г. одновременно руководил лабораторией Математической кибернетики в институте. C 2004 по 2007 г., будучи заместителем научного руководителя программы Союзного государства «Космос-СГ», занимается организацией и координацией исследований по космической тематике. В этот период совместно с Д.В. Жуком проводит исследования и разработку алгоритмов взаимной обработки нескольких изображений с целью автоматической реконструкции трехмерных сцен по цифровым изображениям. Одно из важнейших приложений этих результатов – реконструкция рельефа местности по спутниковым изображениям. В 2006 г. в издательстве «Белорусская наука» вышла монография А.В. Тузикова, С.А Шейнина и Д.В. Жука «Математическая морфология, моменты, стереообработка: избранные вопросы обработки и анализа цифровых изображений». С января 2009 г. по январь 2022 г. А.В. Тузиков работает генеральным директором ОИПИ НАН Беларуси. В 2014 г. он избран член-корреспондентом Национальной академии наук Беларуси.

С 2005 г. Александр Васильевич уделяет основное внимание еще одному перспективному направлению современной науки – биоинформатике. Созданная им научная группа занята разработкой математических методов и алгоритмов структурного сравнения белков и предсказания интерфейсов взаимодействия белков в тесном сотрудничестве с лабораторией профессора И. Ваксера, возглавляющего Центр вычислительной биологии в Университете Канзаса (США). Разрабатываются методы и алгоритмы анализа генетических данных, в частности, выявления зависимостей между мутациями в генах и медицинскими данными для различных инфекционных заболеваний (совместно с Р.С. Сергеевым). Новые результаты по компьютерному моделированию и поиску в базах химических соединений миметиков антител широкого нейтрализующего действия против ВИЧ-1, которые могут быть использованы для разработки перспективных лекарственных препаратов, получены совместно со специалистами научной группы под руководством А.М. Андрианова. В 2017 г. А.В. Тузикову присуждена премия Национальной академии наук Беларуси за цикл работ «Компьютерный дизайн потенциальных ингибиторов ВИЧ-1, перспективных для создания противовирусных препаратов нового поколения» (совместно с А.М. Андриановым и И.А. Кашиным). В 2020 г. на основе технологий компьютерного скрининга и молекулярного моделирования были идентифицированы потенциальные ингибиторы коронавируса SARS-CoV-2, перспективные для создания эффективных лекарственных препаратов для терапии коронавирусной инфекции. Этот результат, полученный совместно с А.М. Андриановым, И.П. Босько, А.Д. Карпенко и Ю.В. Корноушенко, был включен в число 10 лучших результатов НАН Беларуси за 2020 г.

А.В. Тузиков выполняет большую научно-организационную работу: председатель научного совета и научный руководитель (совместно с Абламейко С.В.) государственной программы научных исследований «Цифровые и космические технологии, безопасность человека, общества и государства» на 2021-2025 годы, был научным руководителем программ Союзного государства «Разработка космических и наземных средств обеспечения потребителей России и Беларуси информацией дистанционного зондирования Земли» (Мониторинг-СГ) на 2013-2017гг. и «Исследования и разработка высокопроизводительных информационно-вычислительных технологий для увеличения и эффективного использования ресурсного потенциала углеводородного сырья Союзного государства» (СКИФ-Недра) на 2015-2018гг. В 2021 г. А.В. Тузикову, С.А. Золотому и С.А. Кореняко была присуждена Межгосударственная премия СНГ «Звезды Содружества» за результаты исследований и разработок по космической тематике.

Лауреаты Межгосударственной премии СНГ «Звезды Содружества» за 2020 г. (С.А. Золотой, А.В. Тузиков, С.А. Кореняко)

А.В. Тузиков – представитель Беларуси в международной ассоциации по распознаванию образов (IAPR).

А.В. Тузиков является главным редактором журнала “Информатика”, входит в состав редколлегии журналов “Доклады НАН Беларуси”, “Вести НАН Беларуси, сер. физ.-мат. наук”, рецензентом нескольких международных журналов. Он – председатель совета по защите докторских диссертаций при ОИПИ НАН Беларуси.

Александр Васильевич уделяет много времени работе с молодежью, в течение ряда лет преподает на факультете прикладной математики и информатики Белгосуниверситета (с 2001 г. – профессор), постоянно руководит научной работой студентов, магистрантов и аспирантов. По инициативе А.В. Тузикова в апреле 2017 г. была создана кафедра биомедицинской информатики на Факультете прикладной математики и информатики Белгосуниверситета. Он подготовил 7 кандидатов наук.

С января 2022 г. А.В. Тузиков работает заведующим лабораторией Математической кибернетики ОИПИ НАН Беларуси.