Грановский, Александр Александрович

Родился 15 января 1971 года в городе Бердск Новосибирской области.

В 1996 году его семья переехала в Москву, где учился в средней общеобразовательной школе № 171 Ленинского района Москвы и был победителем городских и всесоюзных химических олимпиад в 1985/86, 1986/87 и 1987/88 годах.

В 1988 году окончил специализированный химический класс школы № 171 при химическом факультете МГУ с серебряной медалью и в составе команды СССР участвовал в 20-й международной олимпиаде школьников по химии, проходившей в Эспоо. Как призёр олимпиады был зачислен на химический факультет МГУ без экзаменов.

Обучался в специализированной физико-химической группе (11 группа). Со второго по пятый курс представлял студенческий коллектив в Учёном Совете факультета. Участвовал во всесоюзных и международных студенческих олимпиадах по химии в 1990—1992 годах. В 1990 году на XV Международной олимпиаде по аналитической химии в Праге занял 3-е абсолютное место в личном первенстве и 1-е место в личном первенстве в теоретическом туре, а на всесоюзной олимпиаде «Студент и научно-технический прогресс» в Алма-Ате — 2-е место в личном первенстве. За успехи в учёбе и активную организационную работу был удостоен специальной стипендии общества «Филантропия» при Советском фонде мира.

Научную деятельность начал на первом курсе в лаборатории химии редких элементов (упразднена в 1991 году с образованием лаборатории химии координационных соединений) кафедры неорганической химии под руководством доцента А. И. Жирова. На третьем курсе перешёл в лабораторию строения и квантовой механики молекул кафедры физической химии, где выполнял исследования под руководством доцента В. Б. Павлова-Верёвкина. Защитив дипломную работу в 1993 году и получив диплом с отличием, поступил в аспирантуру химического факультета по специальности «Физическая химия» под руководством профессора Н. Ф. Степанова.

После окончания аспирантуры в ноябре 1996 году работал на химическом факультете МГУ в должности научного сотрудника лаборатории химической кибернетики кафедры физической химии под руководством А. В. Немухина, основной деятельностью являлась работа над кодом PC GAMESS — программы для квантовохимических расчётов. В 1999—2002 годах был ответственным исполнителем хоздоговора между факультетом и компанией Intel «Разработка программного пакета PC GAMESS, предназначенного для высокоэффективных квантовохимических расчётов высокого уровня теории», а также ещё ряда договоров с Intel в 2005—2007 годах.

Покинул МГУ в апреле 2009 года, переименовывал PC GAMESS в Firefly и образовал проект Firefly Project Team для работы над своей программой. При этом он сотрудничал с коллегами из МГУ, Центра Фотохимии РАН и других организаций, работал специалистом-консультантом Kintech Lab^[1].

В 2016 году у А. А. Грановского диагностировали диабет, из-за чего он стал заниматься своим здоровьем, а работа над Firefly замедлилась. Скончался 10 ноября 2019 года в Москве.

Первые работы А. А. Грановского были посвящены мерам хаотичности динамики в квантовой механике и описанию локализованных высоковозбуждённых колебательных состояний молекулярных систем в рамках квазиклассического подхода^[2][3].

В аспирантуре он занимался применением методов классической и квантовой динамики для описания высоковозбуждённых локализованных состояний молекул. Предложил эффективные методы расчёта ряда характеристик (энергий, волновых функций, туннельных расщеплений) локализованных высоковозбуждённых состояний — шрамов периодических орбит^[4]. Использовал классические и полуклассические методы для описания динамики слабосвязанных комплексов, в том числе для оценки времён жизни комплексов в зависимости от степени колебательного возбуждения. Обнаружил существенное влияние тонких особенностей структуры фазового пространства (регулярных и нерегулярных нелинейных резонансов) на оценки времён жизни^[5].

После того, как на химическом факультете МГУ в 1993 году появился код программы GAMESS (US)^[6], изначально предназначенной для использования на мейнфреймах, Грановский занялся адаптацией этой программы под персональные компьютеры и разработкой высокоэффективных алгоритмов квантовохимических методов^[7][8][9]. В число этих методов входят теория возмущений Меллера-Плессе второго порядка, многоконфигурационная квазивырожденная теория возмущения второго порядка, теория функционала плотности и зависящая от времени теория функционала плотности. В списке трудов А. А. Грановского насчитывается 30 статей^[10] и ряд докладов на конференциях.

Проект, изначально известный как PC GAMESS, был начат Грановским в 1994 году на химическом факультете МГУ на основе исходного кода американского пакета GAMESS (US)^[11][12]. Первая версия, предназначенная только для использования внутри факультета, появилась в том же году в результате замены ряда алгоритмов на оптимизированные под современные. 18 марта 1997 года в общий доступ выходит версия PC GAMESS 4.0. Использование этой программы позволило сократить время расчётов с месяцев до нескольких дней.

Грановский существенно переработал и оптимизировал код, по некоторым оценкам, переписав от 60 до 70 % оригинальной программы^[11]. Он внедрил высокоэффективные алгоритмы для ключевых методов квантовой химии, таких как метод Хартри — Фока, теория возмущений Мёллера — Плессета (в частности, MP2) и теория функционала плотности (DFT), а также разработал новые уникальные методы, например, усовершенствованную многоконфигурационную квазивырожденную теорию возмущений (XMCQDPT2)^[11]. Одновременно с этим шла оптимизация платформозависимых частей, отвечающих за выделение памяти и дисковый ввод-вывод, что позволило реализовать поддержку больших (более 2 Гб) файлов и сократить число запросов к жёсткому диску.

В 1999 году компания Intel заинтересовалась PC GAMESS^[13]. Грановский начал использовать библиотеки Intel MKL, добавил автоматическое распознавание типа процессора, включая различные поколения Intel и AMD, а также получил от Intel двухгодичный грант для своих разработок. Читал лекции об использовании программы МГУ^[14] и за его пределами^[15][16].

Грановский обеспечивал совместимость своей программы с версией с американским GAMESS, но это становилось затруднительно, так как PC GAMESS уже являлся полноценным ответвлением от оригинала. В 2000 году создал отдельный сайт для программы, где её можно было скачать бесплатно для академического использования^[11], а на сайте оригинала некоторое время была ссылка на сайт PC GAMESS. Программы оставались частично совместимы на уровне формата файлов ввода—вывода.

Окончательное отделение PC GAMESS от GAMESS (US) началось в 2008 году^[11]. Процесс разделения шёл в течение года, и 4 декабря 2009 года название программы официально было сменено на Firefly^[11]. У Грановского появились помощники, которые написали руководство по работе с программой и активно участвовали в обсуждении Firefly на форуме^[17].

Работа над Firefly продолжалась вплоть до 2016 года. В результате оптимизаций программа стала одной из самых быстрых в мире для квантовой химии, особенно для больших многоконфигурационных расчётов, и была значительно эффективнее оригинальной GAMESS (US) на персональных компьютерах с процессорами Intel^[11][18]. Последняя версия программы (8.2.0) была выпущена в сентябре 2016 года. Firefly активно используется учёными из разных стран при выполнении научных работ, требующих квантовохимических расчётов^[19][20][21]. Расчёты на Firefly проводятся на ряде российских суперкомпьютеров^[12][22].

Всё своё время в МГУ Грановский параллельно с учёбой и научной работой занимался преподаванием. Во время обучения участвовал в работе кружков по углублённому изучению химии для школьников, а затем в подготовке команды школьников к Всесоюзной олимпиаде по химии. В аспирантуре он вёл занятия в практикуме по физической химии для студентов третьего курса и факультативные занятия по математике для студентов первого курса. После окончания аспирантуры читал спецкурс «Дополнительные главы квантовой химии». Также под его руководством были защищены две дипломные работы.

В школьные годы Александр Грановский неоднократно становился победителем городских и всесоюзных химических олимпиад (1985—1988). В 1988 году стал призёром 20-й международной олимпиады школьников по химии в Эспоо. Будучи студентом, участвовал во всесоюзных и международных олимпиадах по химии в 1990—1992 годах, где также занимал призовые места. За успехи в учёбе и активную организационную работу был удостоен специальной стипендии общества «Филантропия» при Советском фонде мира.

В 1999 году получил двухгодичный грант от компании Intel на разработку программного пакета PC GAMESS^[23].

С 2020 по 2022 год ежегодно проводились онлайн-симпозиумы по вычислительной химии памяти А. А. Грановского, включавшие в себя доклады по спектроскопии, теоретической, структурной и физической химии. В 2024 году формат мероприятия изменился на очные неофициальные «квантово-химические встречи» в городах Германии^[24].