THEME09-6-1041-2002/2004

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

09-6-1041-2002/2004

Приоритет:

Статус:

Завершаемая

Компьютерная физика для теоретических и экспериментальных исследований

Руководитель темы:

Пузынин И.В.
Полянски А.

Участвующие страны и международные организации:

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

Изучаемая проблема и основная цель исследований:

Создание и развитие методов математического моделирования физических процессов и обработки данных для теоретических и экспериментальных исследований. Алгоритмическое и программное обеспечение компьютерного моделирования на основе новых технологий программирования с использованием и оптимизацией вычислительных систем современной архитектуры и высокоскоростных сетей.

Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:

Разработка методов моделирования и обработки экспериментальных данных, включая развитие и внедрение новых методов фильтрации, сжатия и визуализации информации, а также распознавания образов. Внедрение результатов в программное обеспечение экспериментальных исследований и сопровождение пакетов программ.
Создание методов и численных алгоритмов для расчетов физических полей и транспорта пучков частиц. Внедрение и сопровождение современных программ для расчетов магнитных полей и полей резонаторов.
Создание систем обработки данных экспериментов в физике частиц, включая разработку алгоритмов, программного обеспечения и архитектуры вычислительных кластеров. Адаптация и применение разработанных систем для математической обработки экспериментальной информации в ядерной физике и физике конденсированных сред.
Создание численных методов и программ для математического моделирования сложных физических систем. Разработка библиотеки программ для расчетов стационарных и динамических моделей квантовой механики и теории поля, ориентированной на векторно-параллельные вычислительные системы.
Разработка методов, алгоритмов и программ компьютерной алгебры. Внедрение и сопровождение современных систем аналитических вычислений для задач физики.

Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:

Развитие математических моделей для описания общих характеристик процессов множественного рождения в антипротон-ядерных взаимодействиях до энергий порядка 30 ГэВ (модели ультрарелятивистской квантовой молекулярной динамики -UrQMD и дуально-партонной модели -DPM ) с учетом испарения и деления тяжелых ядер. Развитие математических моделей для исследования фрагментации ядер в ядро-ядерных взаимодействиях в рамках DPM и QMD. Моделирование и визуализация структуры и взаимодействий легких экзотических ядер. Разработка методов расчета и создание вычислительных программ для расчета дифференциальных и полных сечений рассеяния и реакций в ядро-ядерных столкновениях на основе подхода Глаубера-Ситенко. Разработка алгоритмов для проведения математической обработки модельных и экспериментальных данных (алайнмент трековых детекторов, распознавание и определение параметров траекторий и колец черенковского излучения) с использованием робастного подхода, нейронных сетей и вейвлет-преобразований Применение разработанных методов и пакетов программ для моделирования и обработки информации для новых экспериментов и экспериментов STAR, ALICE, SPHERE, HADES, SAD.
Развитие численных методов расчета нестационарных электромагнитных полей. Моделирование быстроосциллирующих дипольных магнитов ЛВЭ ОИЯИ. Создание численных методов и программ для моделирования движения заряженных частиц в неоднородных магнитных и электрических полях. Математическое моделирование неустойчивых состояний вещества. Математическое моделирование процессов образования и структуры треков, создаваемых ускоренными ионами в различных материалах. Разработка алгоритмов и комплекса программ для исследования системы взаимодействующих Янга-Миллса и дилатонного полей. Моделирование эффузии радиоактивных атомов в сборнике радиоактивных атомов и их диффузии по вакуумной линии транспортировки до ионного источника. Разработка методики контроля точности вычислений при расчетах физических полей методом конечных элементов, развитие методов адаптивной трехмерной интерполяции для вектор-функций в задачах экспериментальной физики.
Развитие алгоритмов и систем программ для проведения математической обработки экспериментальных данных (алайнмент трековых детекторов, распознавание и определение параметров траекторий) для экспериментов в физике частиц. Развитие интегрированной распределенной программно-аппаратной платформы на базе linux-кластеров компьютерного центра ОИЯИ. Развитие и исследование новых методов 2D и 3D аппроксимаций и сглаживания, ориентированных на повышение эффективности решения задач обработки экспериментальных данных. Применение разработанных методов и пакетов программ для обработки экспериментальных данных для установок CMS, ATLAS, COMPASS, EXCHARM, OPERA, PoLiD. Математическая обработка и анализ экспериментальных данных, получаемых на установках DIRAC, DUBTO, EXCHARM, HERA-B, NEMO, CORSET и DEMON.
Математические моделирование механизмов взаимосвязи тепловых, термоупругих и термопластических процессов, возникающих в образцах материалов под воздействием мощных импульсных пучков заряженных частиц. Изучение изменения структуры поверхностей материалов. Построение математической модели, описывающей процесс ядерного деления в рамках эластодинамического подхода. Расчет характеристик сложных ядер и численное исследование процессов слияния ядер в реакциях с тяжелыми ионами в рамках модели двойной ядерной системы. Развитие методов расчета сечений для легких радиоактивных ядер. Разработка численных методов решения нелинейных дифференциальных уравнений, возникающих в современных астрофизических и космологических моделях. Исследование неабелевских SU(2) калибровочных полей на больших решётках. Моделирование и анализ развитой изотропной и анизотропной турбулентности и связанных с ней моделей задач стохастической динамики. Развитие квантово-полевых и молекулярно-динамических моделей сложных процессов. Разработка алгоритмов и программ решения нелинейных уравнений, возникающих в этих моделях. Развитие программного обеспечения для обработки экспериментальных данных для исследования некристаллических веществ и жидкостей методом малоуглового рассеяния нейтронов и рентгеновских лучей. Создание алгоритмов моделирования иммунохимических процессов.
Развитие комплекса программ на языке С/С++ для приведения систем нелинейных алгебраических уравнений к каноническому инволютивному виду, удобному для их исследования и решения. Расширение указанного комплекса программ процедурами нахождения инволютивных базисов для модулей в кольцах многочленов, необходимое для его обобщения к системам дифференциальных уравнений в частных производных. Интеграция разработанного комплекса программ в систему компьютерной алгебры Maple как внешней библиотеки. Разработка программ на языках Maple и Mathematica для исследования вырожденных квантово-механических моделей теории поля с калибровочной симметрией. Анализ и разработка альтернативных математических моделей квантового компьютинга. Сопровождение современных систем компьютерной алгебры (Mathematica, Maple, Reduce).


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

ЛИТ	Пузынин И.В. Полянски А.	Акишин П.Г. Айрян Э.А. + 6 чел. Амирханов И.В. + 11 чел. Барашенков В.С.+ 7 чел. Гердт В.П. + 8 чел. Жидков Е.П. Иванов В.В. + 6 чел. Иванченко И.М.+ 6 чел. Ососков Г.А.+ 2 чел. 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
			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.	Протокол
		ИМех БАН	Мануах Е.	Совместные работы
		ИЯИЯЭ БАН	Богданова Н. Генчев В.И. Гешков И.М.	Совместные работы
		СУ	Бояджиев Т. Христов Е.Х. + 2 чел. Димова С.	Совместные работы
		ХТМУ	Заячки В.	Совместные работы
		ЦЛПОИ БАН	Димов И.	Совместные работы
Грузия	Тбилиси	ИФ АНГ	Григалашвили Т.С.	Совместные работы
		НИИФВЭ ТГУ	Шанидзе Р.Г.	Совместные работы
		ТГУ	Гогелидзе С.А.	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. Звеглински Б.	Совместные работы
		ФФ ВПТУ	Плюта Я.	Совместные работы
	Вроцлав	ВрУ	Лукерски Э. Собчык Я.	Совместные работы
	Краков	ИЯФ	Капусцик Э. + 2 чел.	Совместные работы
		ИФ ЯУ	Смырски Е. Салабура П.	Совместные работы
	Лодзь	ИЯП	Шабельски Я.	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 В.Н. + 1 чел. Калиткин Н.Н. Четверушкин Б.М. + 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. Самарский А.А. Панкратьев Е.В. + 2 чел. Белокуров В.В. Панченко Л.А.	Совместные работы
		МИФИ	Крянев А.В. Климанов В.А. Кудряшов Н.А.	Протокол
		ФГУП МРТИ РАН	Ходотаев К.В. + 3 чел.	Совместные работы
		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
	Новосибирск	ИТПМ СО РАН	Шапеев В.П. + 1 чел.	Совместные работы
	Обнинск	ГНЦ РФ ФЭИ	Говердовский А.А. Кириллов П.Л. + 5 чел.	Совместные работы
		ИАТЭ	Коровин Ю.А. + 2 чел.	Совместные работы
	Протвино	ГНЦ РФ ИФВЭ	Петухов В.А. + 4 чел.	Совместные работы
	Пущино	ИМПБ РАН	Лахно В.Д. + 1 чел.	Совместные работы
		ИТЭБ РАН	Полозов Р.В. + 3 чел.	Совместные работы
	С.-Петербург	НИИЭФА	Дойников Н.И. Сычевский С.Е. + 3 чел.	Совместные работы
		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
	Троицк	ИЯИ РАН	Соболевский Н.М.	Совместные работы
Румыния	Бухарест	IFIN-HH	Понта Т.	Совместные работы
		ISS	Балеану Д.	Протокол
Словакия	Братислава	УК	Грегуш М. + 2 чел.	Совместные работы
	Кошице	ТУ	Буша Я. + 5 чел.	Протокол
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	ИТФ НАНУ	Гусынин В.П. Черноусенко В.М. Фомин П.И.	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
	Турнов	ОЛ АН ЧР	Шонски М.	Совместные работы
ОИЯИ	Дубна	ЛВЭ	Водопьянов А.С. Пенев В.Н. Малахов А.И. Панебратцев Ю.А. + 4 чел. Пискунов Н.М. Зарубин П.И. + 4 чел.	Совместные работы
		ЛНФ	Aксенов В.Л. + 1 чел. Фурман В.И. Покотиловский Ю.Н. 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. Митрюшкин В.К. + 1 чел. Нестеренко В.В. Осипов В.А. Первушин В.Н. Пестов А.Б. Приезжев В.Б. + 1 чел. Сисакян А.Н. Тонеев В.Д Хведелидзе А.Х. + 1 чел. Ширков Д.В. + 1 чел. Юкалов В.Ю. Юшанхай В.Ю.	Совместные работы
		ЛФЧ	Голутвин И.А. Зинченко Ан.И. + 7 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. Кисель И.В. Бруданин В.Б. Курилин А.С. Неменов Л.Л. Понтекорво Д.Б. Фингер М. + 5 чел. Рождественский А.М. Русакович Н.А.	Совместные работы
		ЛЯР	Саламатин В.С. Гульбекян Г.Г. + 2 чел. Иткис М.Г.+ 2 чел. Козулин Э.М. Пенионжкевич Ю.Э. + 5 чел.	Совместные работы
		УНЦ	Иванова С.П.	Совместные работы
Венгрия	Будапешт	KFKI RMKI	Реваи Я.	Совместные работы
Германия	Берлин	FUB	Кляйнерт Х. + 1 чел.	Совместные работы
		HUB	Мюллер-Пройскер М.	Совместные работы
		WIAS	Прессдорф Б.	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
		Ун-т	Линденструх В.	Совместные работы
	Гиссен	JLU	Ритман Д.	Совместные работы
	Грейфсвальд	Ун-т	Чиховски Г. Берт М.	Совместные работы
	Дрезден	IFW	Хайн Р.	Совместные работы
	Дармштадт	GSI	Ортх Х.	Совместные работы
	Карлсруэ	Ун-т	Шерер Р. Калме Ж.	Совместные работы
	Лейпциг	Ун-т	Бордаг М. + 2 чел. Ульман А.	Протокол
			Ихле Д.	Совместные работы
	Мангейм	UM	Зайлер В. Хаусдорф М.	Совместные работы
	Мюнхен	LMU	Вебер Ф.	Совместные работы
	Росток	Ун-т	Репке Г. + 4 чел.	Совместные работы
	Штутгарт	Ун-т	Вендланд В.	Совместные работы
Австрия	Линц	RISC-Linz	Винклер Ф. + 1 чел.	Совместные работы
Бельгия	Брюссель	ISIPC	Антониоу Я.Е. Карпов Е.А. Акритис П. Мельников Ю.	Соглашение
		ULB	Ханапе Ф.	Совместные работы
Бразилия	Кампинас	UNICAMP	Родригос В. + 2 чел.	Совместные работы
Великобритания	Дарсбери	DL	Смит В.	Совместные работы
Греция	Афины	Ун-т	Феофанис И.	Совместные работы
	Волос	UT	Акритас А.	Совместные работы
	Салоники	AUTH	Караникас К.	Совместные работы
Италия	Рим	Ун-т I	Дагесперис А. Казолино М.	Совместные работы
	Болонья	INFN	Кикколи Ч. Пазини П.	Совместные работы
	Катания	Ун-т	Кара-Ферро Дж.	Совместные работы
	Лечче	INFN	Мартина Л. Солиани Дж. Бойти М. + 2 чел.	Совместные работы
	Салерно	Ун-т	Витиелло Дж. Алфинито Е. Парметье Б.	Совместные работы
	Турин	INFN	Балестра Ф. Пираджино Г.	Совместные работы
США	Беркли	Berkeley Lab	Вебер Ф.	Совместные работы
Тайвань	Тайбэй	AS	Ли Д.Х.	Совместные работы
	Тайнан	TU	Лин Ч.К.	Совместные работы
	Чунгли	NCU	Лай Пик Ин	Совместные работы
Швейцария	Базель	Uni Basel	Таушер Л.	Совместные работы
Швеция	Упсала	UU	Виеднер У.	Совместные работы
ЮАР	Кейптаун	UCT	Редди Б. Лорри Г.	Соглашение
Япония	Вако	RIKEN	Тошиказу Е.	Соглашение
	Иокогама	Keio Univ.	Ясуока К.	Соглашение
CERN	Женева		Дрижар Д. Глассел П.	Совместные работы

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