THEME09-6-1060-2005/2007

Следующая тема	Предыдущая тема	Перейти в данной теме к cотрудничеству по теме
Вернуться к направлению	Вернуться к содержанию	Перейти в данной теме к cотрудничеству по теме

09-6-1060-2005/2007

Приоритет:

Статус:

Новая

Математическая поддержка экспериментальных и теоретических исследований, проводимых ОИЯИ

Руководитель темы:

Иванов В.В.
Адам Г.
Зрелов П.В.

Участвующие страны и международные организации:

Австрия, Армения, Белоруссия, Бельгия, Болгария, Бразилия, Великобритания, Венгрия, Германия, Греция, Грузия, Италия, Канада, Казахстан, Монголия, Норвегия, ОИЯИ, Польша, Россия, Румыния, Словакия, США, Таждикистан, Тайвань, Швейцария, Швеция, Франция, ЮАР, Украина, Узбекистан, Чехия, Япония, CERN, ICTP.

Изучаемая проблема и основная цель исследований:

Проведение исследований на современном уровне в области вычислительной математики и вычислительной физики, нацеленных на решение специфических задач, возникающих в экспериментальных и теоретических исследованиях, осуществляемых с непосредственным участием ОИЯИ. Основная часть этой деятельности связана с: разработкой математического описания и алгоритмической переформулировкой физических моделей, обеспечивающих получение решения за полиномиальное время; созданием методов и алгоритмов, способных извлекать физически значимую информацию из экспериментальных данных; моделированием физических процессов в экспериментальных установках; созданием эффективных и надежных программ, адекватных современному аппаратному окружению. Успешная реализация таких междисциплинарных исследований предполагает: разработку математических методов и средств моделирования физических процессов и анализа экспериментальных данных; создание методов и численных алгоритмов для моделирования магнитных систем и транспортировки пучков заряженных частиц; разработку программного обеспечения и компьютерных комплексов для обработки экспериментальных данных; создание численных алгоритмов и программного обеспечения для моделирования сложных физических систем; создание методов, алгоритмов и программного обеспечения компьютерной алгебры; разработку вычислительных средств нового поколения.

Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:

Разработка новых математических методов и средств моделирования физических процессов в физике частиц, ядерной физике и физике конденсированных сред и для анализа экспериментальных данных на основе методов Монте-Карло, искусственных нейронных сетей, клеточных автоматов, вейвлетов, фракталов, нечетких логик, генетических алгоритмов, искусственных иммунных систем и новейших вычислительных схем. Использование полученных результатов для разработки программного обеспечения экспериментальных исследований. Применение разработанных методов и средств в других областях науки и техники (биология, медицина, экономика, промышленность и т.д.).
Моделирование движения заряженных частиц в неоднородных электромагнитных полях в конфигурациях установок ОИЯИ. Разработка и сопровождение соответствующих компьютерных программ.
Программная поддержка экспериментов ALICE, ATLAS, CMS, COMPASS, DIRAC, H1, HERA-B, CBM, PANDA, OPERA, GIBS, NIS, DUBTO, E391a, STAR, COMBAS, EXCHARM, TESLA, THERMALIZATION и др., включая моделирование экспериментальных установок и детекторов типа RICH, SiDC и т.д., разработку и поддержку программного обеспечения, разработку алгоритмов, обработку и анализ данных, развитие распределенных систем обработки данных.
Численные исследования физических процессов, таких как: образование кварк-глюонной плазмы при соударении тяжелых ионов при высоких энергиях; ядерные и нуклонные взаимодействия при низких и промежуточных энергиях; эволюция квантовых систем во внешних полях; процессы в материалах под влиянием облучения пучками частиц; процессы в нелинейных средах. Для ряда процессов планируется сравнительный анализ моделей на основе квантово-полевых и молекулярно-динамических уравнений, позволяющих уточнить эти модели и снизить вычислительные затраты. Численное исследование свойств, связанных со сложными органическими соединениями, коллективными явлениями и самоорганизацией в конденсированных средах. Численное исследование фундаментальных явлений, включая физические поля.
Развитие инволютивных алгоритмов для исследования и решения систем алгебраических уравнений и дифференциальных уравнений в частных производных. Программная реализация разработанных алгоритмов в виде переносимого программного пакета с удобным графическим интерфейсом и доступного для использования и развития через Интернет. Приложение разработанных алгоритмов и программ к исследованию современных калибровочных моделей теории поля и к автоматическому построению разностных схем для дифференциальных уравнений, сохраняющих и на дискретном уровне их внутренние алгебраические свойства.
Разработка высокоскоростных методов, алгоритмов и программных средств для эксплуатации многопроцессорных аппаратных комплексов. Создание сервера генераторов событий (GENSER) для экспериментов LHC. Разработка новых средств мониторинга, контроля и оптимизации потоков информации в локальных компьютерных сетях. Развитие и применение новых информационных технологий на основе вычислительной биологии и биоинформатики. Получение основных результатов по физически обоснованным кандидатам для квантовых кубитов, уточнение основных аспектов, таких как классы вычислительной сложности для квантовых компьютеров, а также развитие альтернативных моделей квантового компьютинга.

Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:

Изучение в рамках модели температурного пика процессов образования треков в высокотемпературных сверхпроводниках и радиационно-стойких изоляторах в экспериментах, которые проводятся в ЛЯР и ЛВЭ. Разработка и применение монтекарловских моделей для анализа ультра-релятивистских ядерных столкновений в экспериментах STAR, CMS, CBM. Моделирование процессов фрагментации и разрушения ядер в установках экспериментов SPHERE и BECQUERELL с помощью UrQMD. Моделирование процессов множественной эмиссии фрагментов промежуточной массы для эксперимента FAZA. Расчёты сечений в эксперименте NIS. Разработка программного обеспечения и монтекарловское моделирование эксперимента COMPASS. Численное исследование процессов в электроядерных системах на пучке нуклотрона. Разработка программ первичной обработки данных для экспериментов в ЛНФ (SAS, Fitter и др.). Развитие и применение алгоритмов распознавания, математическая обработка данных, статистический анализ физической информации для экспериментов EXCHARM, HERA-B, DELPHI, TESLA.
Разработка процедуры контроля точности вычислений решений трёхмерных задач магнитостатики методом конечных элементов. Разработка компьютерной модели дипольного магнита для переднего спектрометра эксперимента PANDA. Компьютерной моделирование сверхпроводящего дипольного магнита для эксперимента CBM. Моделирование и расчеты магнитных систем ускорительного комплекса GSI.
Разработка новых алгоритмов обработки данных для RICH детекторов (эксперимент CBM). Алгоритмы на основе нейронных сетей для мишенного трекера (эксперимент OPERA). Исследование и разработка алгоритмов реконструкции в мюонной системе эксперимента CMS. Повышение эффективности алгоритмов реконструкции траекторий заряженных частиц в эксперименте H1. Разработка новых алгоритмов для реконструкции событий в эксперименте CBM. Развитие и сопровождение специализированных программных комплексов для моделирования физических процессов и анализа экспериментальных данных типа GEANT с использованием пользовательского интерфейса на основе системы ROOT.
Развитие байесовских автоматических адаптивных квадратурных алгоритмов и программ. Развитие численных методов для расчёта сечений взаимодействий адронов и ядер с ядрами при промежуточных энергиях. Дальнейшее развитие КМД-модели и пакета CHIMERA. Разработка в рамках микроскопического подхода методики построения потенциала ядро-ядерных взаимодействий при промежуточных энергиях. Проведение расчетов для легких ядер с нейтронным гало. Исследование поведения гелиеподобных систем во внешних полях. Моделирование структуры и свойств органических материалов и биологических объектов в рамках исследований по малоугловому рассеянию нейтронов. Разработка математических моделей для описания механизмов взаимосвязи тепловых, термоупругих процессов, возникающих в конденсированных средах под воздействием мощных импульсных пучков заряженных частиц (для экспериментов ЛЯР).
Математическое моделирование колебательного отклика пара- и ферромагнитных материалов. Расчёты коэффициентов транспортировки в ядерной среде. Создание комплекса программ для математического моделирования взаимодействия молекул белков с растворителем. Разработка алгоритмов и программ для построения автомодельных и стационарных решений систем нелинейных волновых уравнений. Создание численных алгоритмов для исследования моделей нелинейных систем астрофизики, физики конденсированных сред и нелинейной оптики. Разработка и применение пакета программ для решения систем нелинейных дифференциальных уравнений в задаче развития турбулентности. Матричное представление операторов полного набора наблюдаемых квантово-молекулярных систем. Исследование квантово-статистических свойств полимеров.
Реализация алгоритмов и программ для вычисления инволютивных базисов модулей многочленов. Первая реализация алгоритмов нахождения наибольшего общего делителя многочленов от нескольких переменных. Создание начальной версии открытой системы на основе методологии GNU с удобным графическим интерфейсом.
Развитие параллельных алгоритмов и программ для моделирования коллапса безмассовых полей материи. Исследование масштабируемости распараллеливания инволютивных алгоритмов на многопроцессорных системах с общей памятью. Создание сервера программ генераторов событий в ОИЯИ. Разработка квантовых алгоритмов решения NP полных проблем на примере задачи коммивояжера. Численное и аналитическое исследование двухуровневых систем для проблем квантовой информации: топологически когерентные моды атомов в ловушках и нелинейные спиновые ансамбли. Исследование динамики информационных потоков в компьютерных сетях. Исследование функционально важных элементов генома по распределениям их электростатических потенциалов.


Этап темы или проект.	Руководитель.
Лаборатория.	Ответственный от лаборатории.	Основные исполнители и число участников.

ЛИТ	Иванов В.В. Адам Г. Зрелов П.В.	Айрян Э.А. + 7 чел. Амирханов И.В. + 11 чел. Адам Г.+ 6 чел. Гердт В.П. + 8 чел. Жидков Е.П. Иванов В.В. + 6 чел. Иванченко И.М.+ 6 чел. Котов В.М.+ 4 чел. Ососков Г.А. Пузынин И.В. + 10 чел. Полянски А.Я. + 11 чел.

Сотрудничество по теме:
Страна или международная организация	Город	Институт или лаборатория	Участники	Статус
Армения	Ереван	ЕГУ	Шахбагян Р.Л. + 3 чел.	Совместные работы
		ЕрФИ	Акопов Н.З. + 2 чел.	Протокол
			Крючкян Г.Ю. Кетикян А.Ж.	Совместные работы
Белоруссия	Минск	ИМ НАНБ	Янович Л.Я. Егоров А.Д. +2 чел.	Совместные работы
Болгария	София	ИМИ БАН	Касчиев М. + 3 чел. Спиридонова М.	Протокол
		ИМех БАН	Мануах Е.	Совместные работы
		ИЯИЯЭ БАН	Богданова Н.	Совместные работы
		СУ	Христов Е.Х. + 2 чел. Димова С.+1 чел.	Совместные работы
		ТУ-София	Тодоров М.	Совместные работы
		ХТМУ	Заячки В.	Совместные работы
		ЦЛПОИ БАН	Димов И.	Совместные работы
Грузия	Тбилиси	ИМ АНГ	Маградзе Б.	Совместные работы
		ТГУ	Ломидзе И.	Совместные работы
Казахстан	Алма-Ата	ИЯФ НЯЦ РК	Буртебаев Н. + 1 чел. Кутербеков К.А. + 1 чел.	Протокол
Монголия	Улан-Батор	МНУ	Жанлав Т.	Совместные работы
Польша	Варшава	ИЯП	Нассальски Я. Собичевски А. Шабельски Я.	Совместные работы
		ФФ ВПТУ	Плюта Я. Словински Б.	Совместные работы
	Краков	ИЯФ	Капусцик Э. + 2 чел.	Совместные работы
		ИФ ЯУ	Смырски Е. Салабура П.	Совместные работы
	Познань	УАМ	Навроцик В.	Совместные работы
	Жешов	Ун-т	Трале И.Е.	Совместные работы
Россия	Москва	ВЦ РАН	Гребеников Е.А. + 5 чел. Абрамов С.А.	Совместные работы
		ГНЦ РФ РНЦ КИ	Васильев А.А.	Протокол
		ИКИ РАН	Захаров А.В. Ерохин Н.С. Балебанов В.М.	Совместные работы
		ИММ РАН	Вабищевич П.Н. + 1 чел. Калиткин Н.Н. Четверушкин Б.Н. + 1 чел.	Протокол
		ИФП РАН	Косырев Е.Л.	Совместные работы
		МГПУ	Топунов В.Л.	Совместные работы
		МГУ	Бахвалов Н.С. + 5 чел. Бенкевич В.В. + 2 чел. Гулин А.В. Денисов А.М. Михалев А.В. Николаев Е.С. Панкратьев Е.В. + 2 чел. Белокуров В.В. Панченко Л.А.	Совместные работы
		МИФИ	Крянев А.В. Климанов В.А. Кудряшов Н.А. Поносов А.К. + 2 чел.	Протокол
		НИВЦ МГУ	Морозов В.А. + 2 чел. Репин В.М.	Совместные работы
		НИИЯФ МГУ	Еднерал В.Ф.	Совместные работы
		РУДН	Севастьянов Л.А. + 5 чел.	Протокол
	Белгород	БГУ	Чеканов Н.А. Красильников В.В. Камышанченко Н.В.	Протокол
	Гатчина	ПИЯФ РАН	Рыскин М.Г. + 2 чел.	Совместные работы
	Протвино	ГНЦ РФ ИФВЭ	Петухов В.А. + 4 чел. Садовский С. + 2 чел. Битюков С.И. + 2 чел.	Совместные работы
	Пущино	ИМПБ РАН	Лахно В.Д. + 1 чел.	Совместные работы
		ИТЭБ РАН	Полозов Р.В. + 3 чел.	Совместные работы
	С.-Петербург	НИИФ СПбГУ	Гриднев К.А. + 1 чел.	Протокол
		СПбГУ	Комаров И.В. Славянов С.Ю.	Совместные работы
	Саратов	СГУ	Блинков Ю.А. + 1 чел. Смолянский С.А. + 5 чел.	Совместные работы
	Тверь	ТвГУ	Цветков В.П. + 3 чел.	Протокол
Румыния	Бухарест	IFIN-HH	Ману В. + 1 чел. Преда К.	Совместные работы
		ISS	Балеану Д.	Протокол
Словакия	Кошице	ТУ	Буша Я. + 5 чел.	Протокол
		ИЭФ САН	Копчанский П.	Совместные работы
Узбекистан	Ташкент	ИЯФ АН РУз	Юлдашев Б.С. + 7 чел.	Совместные работы
		ФТИ НПО "Ф.-С." АН РУз	Гулямов К.Г. Новотный В.И. + 2 чел.	Совместные работы
Украина	Киев	ИМ НАНУ	Никитин А. + 3 чел.	Совместные работы
		КНУ	Макаров В.Л.	Совместные работы
	Харьков	ИПМаш НАНУ	Рвачев В.Л. Сизова Н.Д.	Протокол
		ННЦ ХФТИ НАНУ	Косевич А.М. + 5 чел. Неклюдов И.М. Пархоменко А.А.	Протокол
		НТЦ ЭФО НАНУ	Литвиненко В.В. Базалеев Н.И. Клепиков В.Ф.	Протокол
		ФТИНТ НАНУ	Богдан М.	Совместные работы
Чехия	Прага	КУ	Бок И. Фингер М.	Совместные работы
		ЧТУ	Бурдик Ч. Вириус М. Зиха Й. Новак Р.	Протокол
	Либерец	ТУЛ	Линка А. Пицек Я. + 2 чел.	Протокол
	Ржеж	ИЯФ АН ЧР	Зноил М. + 1 чел.	Совместные работы
ОИЯИ	Дубна	ЛВЭ	Водопьянов А.С. Пенев В.Н. Малахов А.И. Панебратцев Ю.А. + 4 чел. Зарубин П.И. + 4 чел. Заневский Ю.В. Пискунов Н.М. Поздняков В.Н.	Совместные работы
		ЛНФ	Aксенов В.Л. + 3 чел. Белушкин А.В. Горделий В.И. Киселев М.И. Покотиловский Ю.Н. Попа Н. Фурман В.И. Швецов В.Н.	Совместные работы
		ЛТФ	Барбашов Б.M. + 1 чел. Беляев В.Б. Блашке Д. Виницкий С.И. Иванов Е.А. + 2 чел. Кадышевский В.Г. Казаков Д.И. Кривонос С.О. Кураев Э.А. Лукьянов В.К. Митрюшкин В.К. + 1 чел. Нестеренко В.В. Осипов В.А. Первушин В.Н. Пестов А.Б. Плакида Н.М. + 1 чел. Приезжев В.Б. + 1 чел. Сисакян А.Н. Тонеев В.Д Хведелидзе А.Х. + 1 чел. Ширков Д.В. + 1 чел. Чижов А.В. Юкалов В.И. Юшанхай В.Ю.	Совместные работы
		ЛФЧ	Ланев А.В. + 3 чел. Голутвин И.А. Зинченко Ан.И. + 13 чел. Кекелидзе В.Д. Кирюшин Ю.Т. + 3 чел. Пешехонов В.Д. Потребенников Ю.К. Савин И.А. + 5 чел. Сапожников М.Г. + 5 чел. Юдин И.П. + 6 чел. Зулькарнеев Р.Я.	Совместные работы
		ЛЯП	Адам И. Калинников В.Г. Карнаухов В.А. + 5 чел. Бруданин В.Б. Курилин А.С. Неменов Л.Л. Ольшевский А.Г. Понтекорво Д.Б. Фингер М. + 5 чел. Рождественский А.М. Русакович Н.А.	Совместные работы
		ЛЯР	Артюх А.Г. Саламатин В.С. Гульбекян Г.Г. + 2 чел. Иткис М.Г.+ 2 чел. Козулин Э.М. Пенионжкевич Ю.Э. + 5 чел. Дмитриев С.Н. Дидык А.Ю. Оганесян Ю.Ц. Скуратов В.А.	Совместные работы
		ОРРИ	Алтайский М.В. Красавин Е.А. Тимошенко Г.Н. Холмуродов Х.Т.	Совместные работы
		УНЦ	Иванова С.П.	Совместные работы
Венгрия	Будапешт	KFKI RMKI	Реваи Я.	Совместные работы
Германия	Берлин	FUB	Кляйнерт Х. + 1 чел. Фрей Э.	Совместные работы
	Ахен	RWTH	Плескен В. + 1 чел.	Совместные работы
	Вайнгартен	FH	Краглер Р.	Совместные работы
	Гамбург	DESY	Парцефаль И.Ш. Хартвиг А.	Совместные работы
	Гейдельберг	MPI-K	Вурм П. + 1 чел.	Обмен визитами
		KIP	Линденштрут В. + 1 чел.	Совместные работы
	Гиссен	JLU	Пелстер А.	Совместные работы
	Дрезден	IFW	Хайн Р.	Совместные работы
	Дармштадт	GSI	Ортх Х. Зенгер П. + 4 чел.	Совместные работы
	Кайзерслаутерн	TU	Гройль Г.-М.	Совместные работы
	Карлсруэ	Ун-т	Кюн П. Калме Ж.	Совместные работы
	Лейпциг	Ун-т	Янке В. Бахманн М.	Протокол
	Росток	Ун-т	Репке Г. + 4 чел.	Совместные работы
	Штутгарт	Ун-т	Вендланд В.	Совместные работы
	Юлих	IKP FZJ	Ритман Д.	Совместные работы
Австрия	Линц	RISC-Linz	Винклер Ф. + 1 чел. Бухбергер Б.	Совместные работы
Бельгия	Брюссель	ISIPC	Карпов Е.А. Акритис П. Мельников Ю.	Соглашение
		ULB	Ханапе Ф.	Совместные работы
	Лувен-ла-Нев	UCL	Вандевалле С. Коолс Р.	Совместные работы
Бразилия	Кампинас	UNICAMP	Багнато В.С. + 2 чел.	Совместные работы
Великобритания	Белфаст	Ун-т	Скотт С.	Совместные работы
Греция	Афины	Ун-т	Феофанис И.	Совместные работы
	Волос	UT	Акритас А.	Совместные работы
	Салоники	AUTH	Антониоу Я.Е. Караникас К.	Совместные работы
Италия	Пиза	Ун-т	Траверсо К. + 1чел.	Совместные работы
	Катания	Ун-т	Кара-Ферро Дж.	Совместные работы
	Турин	INFN	Балестра Ф. Пираджино Г.	Совместные работы
Канада	Калгари	UofC	Марзлин К.П.	Совместные работы
Норвегия	Берген	UiB	Еспелид Т.	Совместные работы
Таджикистан	Душанбе	ТГНУ	Абдулоев Х. + 3 чел.	Совместные работы
	Ходжент	ХГУ	Тухлиев К. + 3 чел.	Совместные работы
США	Бостон	UMass	Мухтукумар М.	Совместные работы
Тайвань	Тайбэй	AS	Чин Кун Ху	Совместные работы
	Чунгли	NCU	Лай Пик Ин	Совместные работы
Швейцария	Женева	UniGe	Ваннер Г.	Совместные работы
Швеция	Упсала	UU	Виеднер У.	Совместные работы
Франция	Страсбург	IReS	Горнушкин Ю.	Совместные работы
ЮАР	Кейптаун	UCT	Редди Б. Лорри Г.	Соглашение
Япония	Цукуба	Ун-т	Сасаки Т.	Соглашение
CERN	Женева		Бран Р. Христов П.	Совместные работы
ICTP	Триест		Нобиле А.	Совместные работы

Следующая тема	Предыдущая тема	Вернуться в начало темы
Вернуться к направлению	Вернуться к содержанию	Вернуться в начало темы