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

Математическая поддержка экспериментальных и теоретических исследований, проводимых ОИЯИ

1. Разработка новых математических методов и средств моделирования физических процессов в физике частиц, ядерной физике и физике конденсированных сред с использованием методов Монте-Карло, искусственных нейронных сетей, статистических методов, клеточных автоматов, а также современных методов и средств анализа экспериментальных данных (нейронные сети, генетические алгоритмы, вейвлеты, фракталы, нечеткая логика и т.д.). Применение разработанных методов и средств в других областях науки и техники (нанотехнологии, биология, медицина, экономика, промышленность и т.д.).
   Моделирование ядро-ядерных и адрон-ядерных упругих и неупругих взаимодействий в рамках микроскопического подхода. Математическое моделирование физических процессов в реакциях электронов и гамма-квантов с ядрами. Моделирование процессов расщепления атомных ядер и образования радиоактивных изотопов. Разработка математических моделей, алгоритмов и программ для описания процессов взаимодействия ускоренных ионов с веществом. Моделирование процессов диффузии жидкости в пористых материалах и фосфолипидных мембранах.
   
   
2. Разработка методов компьютерного моделирования и оптимизации электромагнитных полей в крупных электрофизических установках. Использование существующего и разработанного программного обеспечения моделирования магнитных систем для физических экспериментов, проводимых ОИЯИ.
   
   
3. Программная поддержка экспериментов, проводимых с участием ОИЯИ, включая моделирование экспериментальных установок и отдельных детекторов, разработку и сопровождение программного обеспечения, разработку алгоритмов, обработку и анализ данных, развитие распределенных систем обработки данных. Развитие математического обеспечения распределённых систем обработки экспериментальных данных в области физики частиц.
   
   
4. Моделирование и численное исследование 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. Сравнительный анализ моделей (для ряда процессов) 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.
   Разработка алгоритмов и комплексов программ для моделирования переходных процессов в веществе под действием внешних источников энергии: фазовые переходы, изменение физико-химических свойств, возникновение локализованных структур. Теоретическое и численное исследование квантовых систем c модельными потенциалами взаимодействия. Разработка методов и алгоритмов решения краевых задач для дифференциальных уравнений высокого порядка с малым параметром при старших производных, возникающих при решении релятивистских квазипотенциальных уравнений.
   Математическое моделирование упругих и магнитных материальных свойств ядерной материи на основе данных ядерной физики и астрофизики пульсаров. Изучение оптических и магнито-механических свойств замагниченных наночастиц и мягких магнитополяризованых наноматериалов: ферронематики и магнитные жидкости. Развитие теории Бозе-атомов в ловушках и ее приложение к обработке информации.
   
   
5. Дальнейшее развитие методов и алгоритмов исследования и решения систем нелинейных алгебраических и дифференциальных уравнений путем приведения их в инволюцию. Реализация разработанных алгоритмов на языках Maple, Mathematica и встраивание их в специализированную систему компьютерной алгебры GINV. Применение созданных методов и программ в теоретической, математической и экспериментальной физике высоких энергий. Компьютерное моделирование дискретных динамических систем, имеющих отношение к трёхвалентным наноструктурам типа графенов и фуллеренов.
   
   
6. Разработка высокоскоростных методов, алгоритмов и программных средств для решения задач на многопроцессорных аппаратных комплексах. Разработка новых средств мониторинга, контроля и оптимизации потоков информации в локальных компьютерных сетях. Развитие и применение новых информационных технологий в области вычислительной биологии, биоинформатики, био- и нано- технологий. Моделирование квантовых вычислений на языке Mathematica и развитие групповых геометрических методов с целью оптимального выбора квантовых схем для реализации квантовых алгоритмов, а также исследования степени перепутанности квантовых состояний. Проведение исследования для получения результатов по физически обоснованным кандидатам для квантовых кубитов, а также развитие альтернативных моделей квантовых вычислений.
   Анализ хаотических временных рядов с помощью методов робастной фильтрации и фрактального анализа. Развитие теории оптимального распределения ресурсов в условиях неопределенности. Постановки и решение задач оптимизации грид-систем. Разработка численных методов, адаптивных алгоритмов и создание комплексов программ для проведения расчетов на компьютерных кластерах с многопроцессорной архитектурой с использованием технологии MPI.
   
   

1. Моделирование электроядерных установок, управляемых пучком электронов. Моделирование фотоядерных реакций при взаимодействии пучков электронов с энергией от 30 МэВ до 1 Гэв с различными мишенями.
   Математическое моделирование ядерно-физических процессов, сопровождающих взаимодействие релятивистских нуклонов и ядер с веществом. Исследование генерации нейтронов в протяженных мишенях при облучении высокоэнергетическими частицами и ядрами. Исследование протонной компоненты потока вторичных частиц в электроядерных мишенях и бланкетах. Исследование возможности использования тонких мишеней из легких материалов в накопительном кольце для протонов или дейтронов с энергией ~ 100 МэВ. Моделирование поляризационных процессов (эксперимент STAR ускорителя RHIC).
   Моделирование и визуализация структуры ядер в рамках дискретных симметрий. Участие в разработке и реализации математического обеспечения проектов по поиску и исследованию смешанной фазы в столкновениях тяжелых ионов при высоких энергиях NICA-MPD и CBM.
   Численное исследование механизма рассеяния ⁸Не+р и структуры экзотического ядра ⁸Не и обобщение микроскопической модели на случай каон-ядерного рассеяния. Обобщение созданных для обработки данных экспериментов по малоугловому рассеянию нейтронов методов и комплексов программ на случай исследования нано-структуры и свойств многокомпонентных фосфолипидных мембран по данным синхротронного рассеяния.
   Обобщение нелинейной модели термического пика для описания термоупругих волн и энергетических потерь тяжелых ионов в электронной и ионной подсистемах. Исследование взаимного влияния переноса влаги и тепла в пористых материалах с учетом присутствия воздуха в порах материала в рамках модели, описываемой нелинейными уравнениями, включающими все теплофизические параметры. Расчет сечений взаимодействия ядер в области сверхнизких энергий с учетом электронной экранировки. Математическое моделирование адронных фазовых переходов, достижимых на ускорительных установках ОИЯИ. Расчет радиационных поправок к вероятности K_e4-распада (для эксперимента NA48/2).
   Расчет полных неупругих сечений взаимодействия K-атомов с атомами вещества мишени (для эксперимента DIRAC). Расчет сечений образования пары кваркониев (J/ и ) в протон-протонных и ядро-ядерных соударениях (для экспериментов ATLAS и ALICE). Моделирование и расчет ядерных эффектов в процессах образования адронов с большими поперечными импульсами в нуклон-нуклонных, нуклон-ядерных и ядро-ядерных соударениях при энергиях RHIC и LHC.
   
   
2. Компьютерное моделирование и оптимизация сверхпроводящих магнитов для проектируемого в рамках проекта FAIR ускорителя SIS100.
   Использование существующего и разрабатываемого программного обеспечения моделирования магнитных систем для физических экспериментов, проводимых ОИЯИ. Компьютерное моделирование дипольного магнита и абсорбера для эксперимента CBM.
   Развитие методов моделирования режимов работы многоцелевого изохронного циклотрона. Разработка численных методов решения эллиптических краевых задач с использованием конечных элементов с гармоническими базисными функциями высокого порядка аппроксимации и их применение в магнитостатике.
   
   
3. Продолжение работ по созданию TDAQ WEB Monitoring Interface для удалённого доступа к Control Room ATLAS в ЦЕРН и организация в ЛИТ опытного прототипа для удаленного мониторинга данных, получаемых во время сеансов эксперимента ATLAS. Развитие нейросетевых алгоритмов и программ, и их адаптация к условиям анализа экспериментальных данных на установке ATLAS. Развитие методов и алгоритмов для реконструкции событий в эксперименте СВМ: идентификация частиц с помощью детекторов RICH, TRD, MUCH, RPC; распознавание траекторий в STS, TRD, MUCH, глобальный трекинг на основе всех детекторов, включая RICH. Проведение исследований по оптимизации конструкции разных элементов CBM (RICH, TRD, MUCH и др.).
   Разработка комплекса программ для визуализации событий в CBM, участие в работах по развитию программного комплекса CBM Framework.
   Разработка новых алгоритмов восстановления параметров резонансов в спектре инвариантных масс в ядро-ядерных взаимодействиях и поиска адронных струй в событиях большой множественности, включая события с поляризованными протонами, на основе методов вейвлет-анализа (эксперимент STAR).
   Разработка алгоритмов поиска вершины событий взаимодействия нейтрино с мишенью по информации с трековой системы целеуказания (эксперимент OPERA).
   Усовершенствование программы реконструкции физических событий с жесткими мюонами для эксперимента CMS. Поиск новых димюонных резонансов и тестирование предсказаний стандартной модели на процессах Дрелл-Яна в ТэВ-ной области масс. Анализ дифракционного фоторождения векторных мезонов и вычисление структурных функций на основе экспериментальных данных со спектрометра лидирующих протонов установки Н1 на коллайдере HERA.
   
   
4. Численный анализ эволюции периодических по времени частицеподобных возбуждений в модели передачи сигналов в оптических волокнах, описываемой нелинейным уравнением Шредингера с диссипацией и параметрической накачкой.
   Исследование классов обусловленности в Баесовской адаптивной квадратуре. Разработка эффективных методов, алгоритмов и программ локальной полиномиальной аппроксимации и сглаживания в режиме адаптации с целью повышения скорости, точности и устойчивости обработки данных. Продолжение работы по созданию и развитию эффективных методов и алгоритмов обработки данных, основанных на координатно-параметрической полиномиальной модели и 4-точечных преобразованиях. Исследование двух-фотонных распадов скалярных мезонов в линейной сигма-модели при конечной температуре. Численное и аналитическое исследование точек бифуркации в моделях быстровращающихся гравитирующих систем. Определение дипольных моментов дельта-резонансов в реакциях радиационного пион-нуклонного рассеяния в рамках теоретико-полевого подхода с мезон-нуклонными и с кварк-глюонными степенями свободы. Построение динамики, основанной на характеристических полиномах n-ой степени. Разработка вариационно-итерационных схем для численного исследования моделей ионизации атомов и молекул, и каналирования ионов в кристаллах.
   Моделирование распространения электромагнитных импульсов в многокомпонентных средах на основе квантово-механического описания. Развитие имеющихся и разработка новых моделей типа "реакция-дрейф-диффузия" для многокомпонентных сред.
   Исследование в рамках модели автолокализации электронов в ионных кристаллах эволюции основного и возбужденных состояний полярона в зависимости от физических параметров среды.
   Моделирование критических режимов в двухслойных неоднородных джозефсоновских контактах.
   Численное исследование динамики сложных систем нелинейных уравнений, описывающих поведение ультрахолодных атомов в решетках, сформированных из потенциалов двойной ямы.
   Разработка модели и программы расчета процессов трекообразования в высокотемпературном сверхпроводнике Bi₂Sr₂CaCu₂O_x.
   Математическое моделирование электромагнитных свойств металлических наноструктур, входящих в качестве основных рабочих элементов в приемники и излучатели электромагнитных волн в СВЧ и КВЧ диапозонах. Исследование струнных космологических моделей типа Бианки I и VI при присутствии магнитной жидкости.
   Развитие аналитических и численных методов вычислений вероятностей рождения пар заряженных частиц при заданных параметрах внешнего поля. Развитие аналитических и численных методов восстановления потенциалов в моделях нано-размерных квантовых структур и волноводов с учетом зависимости эффективных масс носителей заряда от пространственной переменной.
   
   
5. Разработка алгоритмов и их программная реализация на языках Maple и С++ для приведения в инволюцию систем алгебраических и полиномиально-нелинейных дифференциальных уравнений. Распараллеливание инволютивных алгоритмов построения алгебраических базисов Гребнера c целью их реализации на многопроцессорном комплексе ЛИТ. Адаптация имеющейся Common Lisp версии системы Reduce к среде GNU Common Lisp с целью повышения скорости вычислений.
   Реализация ядра системы Axiom в среде CMUCL языка Common Lisp. Усовершенствование алгоритма для вычисления двухпетлевых пропагаторных фейнмановских интегралов с произвольными массами и его реализация на языке системы компьютерной алгебры Maple. Разработка алгоритмов и их реализация на языках Maple и Mathematica для нормализации полиномиальных гамильтонианов осцилляторного типа и нахождения интегралов движения для динамических систем. Моделирование динамики углеродных и углеводородных наноструктур с помощью дискретных систем на симметричных решётках.
   Разработка методов и алгоритмов решения краевых задач для дифференциальных уравнений высокого порядка с малым параметром при старших производных иcпользуя систему символьных вычислений MAPLE.
   
   
6. Развитие программы на языке Mathematica для моделирования квантовых вычислений в рамках схемной модели путем встраивания в нее специальных алгоритмов вычисления унитарной матрицы, определямой исходной квантовой схемой. Исследование методами компьютерной алгебры ограничений на групповые инварианты двухкубитных систем, характеризующие их перепутывание и вытекающие из физических ограничений на свойства матрицы плотности. Проведение исследования для получения результатов по физически обоснованным кандидатам для квантовых кубитов, а также развитие альтернативных моделей квантового компьютинга. Развитие алгоритмов и программного обеспечения для исследования моделей передачи квантовой информации. Разработка аналитических и численных методов, адаптивных и параллельных алгоритмов для решения некоторых классов нелинейных уравнений и систем нелинейных эволюционных уравнений, возникающих при исследовании надкритических систем и при исследовании трехмерных структур макромолекул и расчете взаимодействия молекул белка с жидкостью. Исследование функционально важных элементов генома по распределениям их электростатических потенциалов. Молекулярная картография ДНК, РНК и белков в распределенной вычислительной среде. Численное моделирование нелинейной эволюции биофизических систем. Разработка новых подходов для защиты локальных сетей, контроля и моделирования сетевого трафика. Устойчивое выделение различных компонент исследуемого временного ряда.
   Рассмотрение новых постановок и решение задач оптимизации вычислительных процессов в грид-системах при расчетах задач, связанных с потоками большой интенсивности заявок на обслуживание с различными законами распределения времени поступления заявок.
   
   

Сотрудничество по теме:
Страна или международная организация	Город	Институт или лаборатория	Участники	Статус
Армения	Ереван	ЕГУ	Крючкян Г.Ю.+ 2 чел. Погосян Г.С.	Протокол
		ИПИА НАН РА	Саакян В.Г.	Совместные работы
	Аштарак	ИФИ НАН РА	Папоян А.В.	Совместные работы
Белоруссия	Минск	ИМ НАНБ	Янович Л.Я. Егоров А.Д. + 2 чел.	Совместные работы
Болгария	София	ИМИ БАН	Спиридонова М.	Протокол
		ИЯИЯЭ БАН	Антонов А. Богданова Н.+ 1 чел. Гайдаров Д. Кадрев Д. Живков П.	Совместные работы
		СУ	Димова С.	Совместные работы
	Пловдив	ПУ	Семерджиев Х.	Совместные работы
		ТУ-София	Тодоров М.	Совместные работы
	Русе	РУ	Крумова Г.	Совместные работы
Вьетнам	Ханой	VNU	Нгуен Ван Хьеу+ 2 чел.	Протокол
Грузия	Тбилиси	ИК АНГ	Гиоргадзе Г.К.	Совместные работы
		ИМ АНГ	Ломидзе И. Элиашвили М.А.	Совместные работы
		ТГУ	Модебадзе З.	Совместные работы
Казахстан	Алма-Ата	ИЯФ НЯЦ РК	Красовицкий П.М. Кутербеков К.А.	Совместные работы
		ФТИ МН-НАН РК	Садыков Т.	Совместные работы
Монголия	Улан-Батор	МНУ	Цоохуу Х.	Протокол
		ФМКН МНУ	Жанлав Т.	Совместные работы
Польша	Варшава	ИЯП	Нассальски Я. Собичевски А.	Совместные работы
		ФФ ВПТУ	Словински Б.	Совместные работы
	Жешов	Ун-т	Трале И.Е.	Совместные работы
	Краков	ГМА	Янчишин Е.	Совместные работы
	Лодзь	ИЯП	Шабельски Я.	Совместные работы
	Отвцк-Сверк	ИАЭ	Шута М.	Совместные работы
		ИЯП	Шыманьски П.	Совместные работы
Россия	Москва	ВЦ РАН	Гребеников Е.А.	Консультации
		ИММ РАН	Вабищевич П.Н. Калиткин Н.Н.	Консультации
		ИТЭФ	Титаренко Ю.Е.	Совместные работы
		МГУ	Михалев А.В. + 1 чел. Белокуров В.В. Панченко Л.А.	Совместные работы
		МИРЭА	Назаренко М.А. + 2 чел.	Совместные работы
		МИФИ	Крянев А.В. Кудряшов Н.А. Климанов В.А.	Совместные работы
		НИИЯФ МГУ	Еднерал В.Ф. Бобошин И.	Совместные работы
		РУДН	Севастьянов Л.А. + 3 чел. Гостев И.М. Рыбаков Ю.П.	Совместные работы
	Белгород	БелГУ	Чеканов Н.А. Камышанченко Н.В.	Совместные работы
	Протвино	ИФВЭ	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. Славянов С.Ю.	Консультации
		ПОМИ РАН	Васильев Н.Н.	Консультации
	Саратов	СГУ	Блинков Ю.А.+ 1 чел. Смолянский С.А. Дербов В.Л.	Совместные работы
	Тверь	ТвГУ	Цветков В.П. + 3 чел. Цирулев А.Н.	Соглашение
	Черноголовка	ИТФ РАН	Григорьев П.Д.	Совместные работы
Румыния	Бухарест	IFIN-HH	Бузату Ф. + 5 чел. Вишинеску М. Дулеа М. + 2 чел. Исар А. + 2 чел.	Соглашение
		ISS	Хашеган Д.	Совместные работы
		UB	Штефанеску Д.	Протокол
Словакия	Кошице	ИЭФ САН	Копчанский П. Гнатич М. + 2 чел.	Совместные работы
		ТУ	Буша Я. + 1 чел. Покорны И. Прибиш Я.	Совместные работы
		Ун-т	Торок Ч.	Протокол
	Прешов	Ун-т	Павлуш М.+1 чел.	Совместные работы
Украина	Киев	ИМ НАНУ	Никитин А. + 3 чел.	Совместные работы
		ИТФ НАНУ	Гусынин В.П.	Совместные работы
	Харьков	ИЭРТ НАНУ	Клепиков В.Ф. Литвиненко В.В. Базалеев Н.И.	Совместные работы
		ННЦ ХФТИ НАНУ	Неклюдов И.М. Пархоменко А.А.	Совместные работы
Чехия	Прага	ЧТУ	Лиска Р.	Совместные работы
	Ржеж	ИЯФ АН ЧР	Мах Р.	Совместные работы
Германия	Берлин	FU Berlin	Клейнерт Х.	Совместные работы
		HUB	Мюллер-Пройсскер М.	Совместные работы
	Ахен	RWTH	Плескен В. + 2 чел.	Совместные работы
	Галле	MLU	Нойберт Р.	Совместные работы
	Гейдельберг	Ун-т	Линденштрут В. + 1 чел.	Совместные работы
		MPI-K	Пирнер Х.	Совместные работы
	Гиссен	JLU	Пелстер А.	Совместные работы
	Дармштадт	GSI	Зенгер П. Мюллер Ф. Шнизер П. Фишер Э. Фризе В.	Совместные работы
	Дрезден	MPI-PkS	Флах С.	Совместные работы
	Кассель	Uni Kassel	Зайлер В.М.	Совместные работы
	Марбург	Ун-т	Брандт Р. Энсингер В.	Совместные работы
	Мюнхен	TUM	Майр Э.	Совместные работы
	Росток	Ун-т	Репке Г.	Совместные работы
	Тюбинген	Ун-т	Куртель Ф.	Совместные работы
	Юлих	FZJ	Ритман Д. Одой Р.	Совместные работы
ЮАР	Кейптаун	UCT	Алексеева Н. Вудфорд С. Клейманс Дж.	Соглашение
	Претория	UP	Энгельбрехт А.	Соглашение
Австралия	Сидней	Ун-т	Реза Хашеми-Нежад	Совместные работы
Австрия	Линц	RISC	Винклер Ф. Бухбергер Б.	Совместные работы
Бельгия	Брюссель	ULB	Карпов Е.А.	Совместные работы
	Льеж	ULg	Куньон Ж. Кудель Ж.Р. Лансберг Ж.П.	Совместные работы
Великобритания	Манчестер	Ун-т	Худавердян О.	Совместные работы
	Плимут	Ун-т	МакМуллан Д.	Совместные работы
Греция	Салоники	AUTH	Антониоу Я.Е. Массен С.	Совместные работы
Египет	Каир	AEA	Ханна К.	Совместные работы
	Гиза	CU	Метавей З. Хуссейн М.Т.	Совместные работы
Италия	Турин	INFN	Балестра Ф. Пираджино Г.	Совместные работы
Канада	Торонто	IBM Lab	Абрашкевич А.	Совместные работы
	Эдмонтон	U of A	Сафухи Х.	Совместные работы
Мексика	Мехико	IPN	Шульце-Хальберг А.	Совместные работы
Португалия	Коимбра	UC	Коста П. Руиво М.	Совместные работы
США	Луисвилл	UofL	Хеннер В.К.	Совместные работы
	Аргонн	ANL	Гохар Ю.	Совместные работы
Таджикистан	Душанбе	ТГНУ	Абдулоев Х. + 3 чел. Рахимов Ф.	Совместные работы
	Ходжент	ХГУ	Тухлиев К. + 3 чел.	Совместные работы
Тайвань	Тайбэй	AS	Чин Кун Ху Айрян Ш.	Совместные работы
Чили	Вальпараисо	UTFSM	Копелиович Б.З. Шмидт И.	Совместные работы
Швейцария	Цюрих	ETH	Сорнетт Д.	Совместные работы
Швеция	Стокгольм	KTH	Гудовски В.	Консультации
	Лунд	LU	Смирнова О.Г.	Совместные работы
Финляндия	Турку	UT	Мюлляри А.	Протокол
Франция	Мец	UPV-M	Джулакян Б.Б.	Протокол
Япония	Осака	Kansai Univ.	Кук Н.Д.	Совместные работы
CERN	Женева		Покорски В. Бран Р. Христов П.	Совместные работы

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