Зав. кафедрой – лауреат Государственной премии член-корреспондент РАН Дмитрий Павлович Костомаров
Сайт: ani.cs.msu.su
E-mail: ani@cs.msu.su
Тел.: (495) 939-18-86, 939-53-97
Спец семинар «Разработка алгоритмов моделирования в вычислительной физике и информатике»
Состав преподавателей:
профессора Ю.Н. Днестровский, А.М. Попов,
доценты А.П. Смирнов, Э.А. Шагиров, А.В. Педоренко, н.с. Н.М. Ершов
Студентам предлагается работать по следующим научным направлениям:
- Развитие современных численных алгоритмов и программ в вычислительной физике.
В рамках данного направления предполагается проведение следующих исследований:
- Создание быстродействующих кодов для определения вертикальной устойчивости плазмы в токамаке.
Предполагается аппроксимация решения уравнения в частных производных с помощью численного решения системы обыкновенных дифференциальных уравнений.
Рук. Ю.Н. Днестровский
- Разработка методов и программ для исследования нелинейных неустойчивых процессов в плазме установок управляемого термоядерного синтеза.
Работа связана с созданием многомерных нелинейных кодов магнитной гидродинамики и их реализации на мощных рабочих станциях и параллельных компьютерах.
Рук. А.М. Попов
- Математическое моделирование плазменных ионных источников.
Предполагается создание кода для исследования плазменных источников, применяемых при производстве элементной базы ЭВМ.
- Математическое моделирование распространения радиоволн в магнитосфере пульсаров.
Работа связана с численным исследованием траекторий радиоволн, излучаемых пульсарами. Задача сводится к созданию программ для численного решения систем обыкновенных уравнений.
- Модернизация кода решения системы распространения радиоволн в плазме.
Работа связана с созданием графического интерфейса и модернизации имеющегося комплекса программ для численного решения уравнений распространения радиоволн.
Рук. А.П. Смирнов
- Моделирование термоупругих процессов в сложных системах.
Предполагается создание численных алгоритмов и программ для решения системы уравнений термоупругости.
Рук. Э.А. Шагиров
- Разработка новых информационных технологий для анализа данных.
В рамках второго направления предполагается проведение следующих исследований:
- Сознание адаптивных нейросетевых моделей для задач предсказания временных последовательностей.
В качестве приложений рассматриваются задачи предсказания поведения фондового рынка и других сложных систем не обладающих хорошими математическими моделями.
- Исследование самоорганизующихся сетей для задач распознавания образов.
Разработка эволюционных моделей ассоциативной памяти. Исследования начинаются с создания компьютерных систем распознавания текстов, речи и систем обучения новым словам и объектам.
- Разработка и исследование генетических алгоритмов для моделирования эволюции сложных динамических систем.
Рук. А.М. Попов
- Системы управления базами данных, применение баз данных в научных исследованиях, разработка прикладных информационных систем.
- Применение Internet и Intranet технологий для научных исследований, применение WWW для организации удаленного доступа к базам данных.
Рук. А.В. Педоренко
Спец семинар «Технология математического моделирования»
Руководители: доцент И.Н. Иновенков, доцент Д.Ю. Сычугов
Современный уровень развития научных исследований в мире ставит серьезные задачи
по совершенствованию методологии и повышению эффективности математического
моделирования. В настоящее время необходимо быстро строить иерархию
математических моделей явлений и систем, включая как относительно простые
одномерные и двумерные модели, в рамках которых можно проанализировать тонкие
эффекты, которые трудно, а иногда и невозможно исследовать аналитически. Для
решения соответствующих систем уравнений требуется привлечение современных
эффективных численных методов. Современные требования к математическому
моделированию подразумевают наличие развитых средств зрительного представления
результатов вычислительного эксперимента и предоставление
«дружественного» интерфейса пользователю. Значительный интерес
представляют исследования ряда абстрактных математических моделей, таких, как
фракталы и сильно нелинейные уравнения теплопроводности.
В рамках спец семинара студентам предлагается заниматься на выбор:
- Математическим моделированием сложных физических процессов;
- Разработкой средств визуализации двумерных и трехмерных векторных полей, включая анимацию;
- Исследованием фрактальных структур;
- Исследованием свойств решений сильно нелинейных задач, для которых практически отсутствуют теоретические результаты, методами вычислительного эксперимента.
Руководители семинара имеют хорошие научные контакты с исследователями Италии,
Японии, Испании. Студенты, проявившие способности к научной работе,
рекомендуются в аспирантуру факультета.
Спец семинар для студентов 3-5 курсов и аспирантов кафедры АНИ
«Современные методы в фундаментальных исследованиях»
(информация обновлена)
Научные руководители семинара:
профессор Ф.С. Зайцев,
старший научный сотрудник А.Г. Шишкин,
старший научный сотрудник А.А. Лукьяница
На семинаре рассматриваются вопросы применения вычислительной техники и
математических методов к моделированию процессов в сложных системах. Спектр
возникающих при этом математических задач очень широк, многие задачи трудны и
требуют применения и развития последних достижений вычислительной математики и
компьютерных технологий.
В темах курсовых и дипломных работ, предлагаемых участникам семинара,
представлены многие аспекты прикладной математики. В частности:
- разработка математических моделей физических процессов;
- разработка и обоснование численных методов решения систем многомерных нелинейных интегро-дифференциальных уравнений в частных производных, включая методы для последовательно-параллельных вычислений;
- применение нейросетей к задачам математического моделирования, анализа экспериментальных данных, обработки изображений;
- совершенствование разработанных на кафедре супер-кодов;
- проведение вычислительного эксперимента с использованием новейшей вычислительной техники, вычислительных комплексов и компьютеров с параллельной архитектурой;
- создание программных систем для поддержки супер-кодов, обеспечения вычислительного эксперимента, визуального представления результатов расчетов, презентации исследований в Internet.
Основной акцент ставится на программистские и математические задачи. Имеется
возможность выбора конкретного направления исследований.
Для участников семинара читаются два спец. курса «Программирование
численных алгоритмов» и «Использование UNIX на персональных
компьютерах». Темы докладов, предлагаемых студентам, в основном посвящены
вопросам современных компьютерных технологий, включая технологии Internet.
Основным предметом исследований являются процессы в устройствах с магнитным
удержанием плазмы, предназначенных для осуществления управляемых термоядерных
реакций. Такие устройства разрабатываются с целью построения в недалекой
перспективе относительно безопасных электростанций с практически неисчерпаемым
источником энергии.
Исследования, проводимые участниками семинара, имеют высокий научный уровень.
Полученные результаты занимают ведущее место в данной области. Поддерживаются
научные контакты с исследовательскими центрами в Великобритании и других
странах. Студенты и аспиранты, добившиеся хороших результатов в решении научных
задач, имеют возможность пройти практику за рубежом.