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, клеточных автоматов, а также современных методов и средств анализа экспериментальных данных (статистические методы, нейронные сети, генетические алгоритмы, вейвлеты, фракталы, нечеткая логика и т.д.). Применение разработанных методов и средств в других областях науки и техники (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 поддержку программного обеспечения, разработку алгоритмов, обработку и анализ данных, развитие распределенных систем обработки данных. Развитие и внедрение базового и функционального 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 спектров нейтронов, энерговыделения и образования изотопов при взаимодействии пучков электронов с энергией 100 МэВ с урановой и вольфрамовой мишенями. Моделирование поляризационных процессов (эксперимент STAR ускорителя RHIC). Моделирование и визуализация структуры ядер в рамках дискретных симметрий. Участие в разработке и реализации математического обеспечения проекта по поиску и исследованию смешанной фазы в столкновениях тяжелых ионов при высоких энергиях NICA-MPD. Развитие методов и комплексов программ для моделирования упругих и неупругих взаимодействий адронов и ядер с ядрами при промежуточных энергиях с учетом их микроскопической структуры. Применение разработанных методов и программ для обработки экспериментальных данных по взаимодействиям экзотических ядер со стабильными, полученных в ЛЯР ОИЯИ. Изучение структуры и свойств одно- и многокомпонентных фосфолипидных мембран в однослойных везикулах в зависимости от температуры и фазового состояния мембраны на данных экспериментов ЛНФ по малоугловому рассеянию нейтронов. Численное моделирование переноса влаги в пористых материалах с учетом взаимосвязи переноса влаги и тепла. Дальнейшее развитие интерактивной информационно-аналитической системы для математического моделирования процессов физики высоких энергий HEPWEB: наполнение новыми программами-генераторами (PITHIA, AMPT, HSD) и последовательная интеграция с внешними вычислительными ресурсами.
   
   
2. Компьютерное моделирование и оптимизация параметров дипольного магнита эксперимента CBM. Расчет карты поля в рабочей области магнита и построение дифференцируемых приближений на основе трехмерной сплайн-аппроксимации. Развитие алгоритмов и методик расчета на основе методов конечных элементов, интегральных, граничных уравнений, а также конечных разностей для решения задач, возникающих при проектировании сложных установок экспериментальной физики. Разработка методов моделирования режимов работы многоцелевого изохронного циклотрона.
   
   
3. Завершение разработки и развитие компоненты TDAQ WEB Monitoring Interface для удалённого доступа к Control Room ATLAS в ЦЕРН и организация в ЛИТ опытного режима удаленного мониторинга данных, получаемых во время сеансов эксперимента ATLAS. Отладка системы DQM Framework контроля оценки качества данных эксперимента ATLAS. Применение аппарата искусственных нейронных сетей для решения задач адронной калориметрии эксперимента ATLAS. Развитие методов и алгоритмов для восстановления событий в эксперименте СВМ: идентификация электронов и подавление пионов в TRD с помощью статистических критериев и нейронных сетей, восстановление треков в STS и TRD, идентификация частиц с помощью RICH, глобальный трекинг - связывание траекторий, восстановленных в разных детекторах CВM. 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). Развитие методов и алгоритмов полиномиальной сплайн-аппроксимации с автоматическим обнаружением узлов и их программная реализация. Развитие 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 на основе экспериментальных данных со спектрометра лидирующих протонов установки Н1 на коллайдере HERA. Участие в обработке и анализе экспериментальных данных, полученных на нейтронном и нейтринном пучках ускорителя У-70. Разработка методов расчета формфакторов перехода из произвольных связанных состояний водородоподобных атомов в pi-состояния непрерывного спектра. Применение разработанных подходов для интерпретации данных эксперимента ДИРАК. Исследование усиления в точке фазового перехода и возможности резонансных усилений двухфотонных спектров при конечных плотностях и оценка вероятности образования кварк-глюонной плазмы в центральных ядро-ядерных соударениях путем сопоставления результатов расчетов с экспериментальными данными. Нейросетевая поддержка разработок и исследований на этапах создания установки NUCLEON и анализа экспериментальных данных.
   
   
4. Теоретический и численный анализ моделей, описываемых нелинейным уравнением Шрёдингера. Разработка аналитических алгоритмических методов точного интегрирования дифференциальных уравнений в частных производных и применение этих методов к различным моделям математической физики. Моделирование критических зависимостей в неоднородных джозефсоновских структурах. Моделирование и численное исследование свойств высокотемпературной сверхпроводимости, обусловленных симметрией в рамках двухзонной модели Хаббарда. Исследование фазовых переходов в однослойных и двухслойных материалах с учетом нелинейности теплофизических параметров. Разработка новой теоретической трактовки ядерного электрического пигми резонанса. Численное исследование частицеподобных возбуждений в рамках динамической модели полярона. Построение точной самосогласованной теории Бозэ-конденсированных систем. Вычисление основных термодинамических и динамических характеристик систем с нарушенной калибровочной симметрией. Развитие метода автомодельных фактор-аппроксимантов. Применение фактор-аппроксимантов для вычисления критических индексов, характеризующих критические явления, и для решения дифференциальных уравнений. Исследование солитоноподобных решений в надкритических системах связанных систем нелинейных волновых уравнений. Численное исследование эволюции экономических и биологических систем со сложным поведением, демонстрирующих динамические фазовые переходы и сильные нелинейные эффекты. Разработка эластодинамической модели для изучения оптического отклика диэлетрических наночастиц, вычисление энергетического спектра колебаний сферической наночастицы в приближении длинных волн. Разработка математических методов восстановления потенциалов квантовых ям с использованием преобразования Дарбу для моделирования одномерных нанообъектов.
   
   
5. Разработка первой версии инволютивного алгоритма для систем нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных путем их расщепления на алгебраически простые подсистемы и последующего приведения каждой из подсистем в инволюцию. Частичная реализация алгоритма расщепления на языке Maple. Реализация системы компьютерной алгебры Reduce на основе языка Common Lisp с целью преодоления ограничения по используемой памяти в 128 Мб, накладываемого существующей версией системы Reduce для 32-х разрядных процессоров. Разработка программ на языке Си для исследования симметрийных свойств дискретных динамических систем.
   
   
6. Создание программы на языке Mathematica для графического задания квантовых схем и вычисления соответствующей ей унитарной матрицы, определяющей квантовое вычисление. Реализация на языке С++ алгоритма приведения в инволюцию полиномиальных систем над конечным полем, характеризующих квантовые вычисления. Исследование функционально важных элементов генома по распределениям их электростатических потенциалов. Молекулярная картография ДНК, РНК и белков в распределенной вычислительной среде. Разработка новых подходов для защиты локальных сетей, контроля и моделирования сетевого трафика. Устойчивое выделение различных компонент исследуемого временного ряда (трендовые детерминированные компоненты, хаотические компоненты различного характера, аномальные компоненты). 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. Развитие теории для регулирования запутывания в системах холодных атомов в ловушках с когерентными топологическими модами. Изучение возможности использования управляемого запутывания для обработки информации и в квантовых вычислениях. Моделирование квантовых компьютеров и квантовых систем как на основе точно решаемых стационарных и нестационарных задач в пространствах ограниченной размерности, так и с использованием численных и численно-аналитических методов.
   
   

Сотрудничество по теме:
Страна или международная организация	Город	Институт или лаборатория	Участники	Статус
Армения	Ереван	ЕГУ	Мардоян Л. + 1 чел.	Совместные работы
		ЕрФИ	Акопов Н.З. + 2 чел. Крючкян Г.Ю.+ 2 чел.	Совместные работы
Белоруссия	Минск	ИМ НАНБ	Янович Л.Я. Егоров А.Д. + 1 чел.	Совместные работы
		ОИЭЯИ-Сосны НАНБ	Фоков Ю. Хильманович А.	Совместные работы
	Брест	БГТУ	Прокопеня А.Н.	Совместные работы
Болгария	София	ИМех БАН	Мануах Е.	Совместные работы
		ИЯИЯЭ БАН	Антонов А. Богданова Н.+ 1 чел. Гайдаров Д. Кадаров Д.	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	Меликишвили З.Г. Тевтадзе Р.Н. Гиунашвили З.А. Гиоргадзе Г.К.	Совместные работы
		ИМ АНГ	Маградзе Б. Ломидзе И.	Совместные работы
Казахстан	Алма-Ата	ИЯФ НЯЦ РК	Жолдыбаев Т. Кутербеков К.А.	Совместные работы
		ФТИ МН-НАН РК	Гайтанов А.	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	Плюта Я. 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	Хофман А. Шута М.	Совместные работы
		ИЯП	Шыманьски П.	Совместные работы
	Познань	УАМ	Навроцик В. Танас Р.	Совместные работы
Республика Корея	Сеул	EWU	Янг И.	Совместные работы
Россия	Москва	ВЦ РАН	Гребеников Е.А.	Совместные работы
		ИКИ РАН	Захаров А.В. Ерохин Н.С. Балебанов В.М.	Совместные работы
		ИММ РАН	Вабищевич П.Н. Калиткин Н.Н. Четверушкин Б.Н.	Совместные работы
		ИФП РАН	Косырев Е.Л.	Совместные работы
		МГУ	Бенкевич В.В. + 2 чел. Денисов А.М. 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. Евсеев И.В. Поносов А.К. + 2 чел.	Совместные работы
		НИВЦ МГУ	Репин В.М.	Совместные работы
		РНЦ КИ	Васильев А.А.	Договор
		РУДН	Севастьянов Л.А. + 3 чел. Гостев И.М. Рыбаков Ю.П. Шикин Г.Н.	Совместные работы
	Белгород	БГУ	Чеканов Н.А. Красильников В.В. Камышанченко Н.В.	Совместные работы
	Гатчина	ПИЯФ РАН	Рыскин М.Г. + 2 чел.	Совместные работы
	Казань	КФТИ РАН	Самарцев В.В.	Совместные работы
	Кострома	КГУ	Попов Д.Е. Рассадин Н.М.	Совместные работы
	Пермь	ПГУ	Хеннер В.К.	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.	Совместные работы
	Саратов	СГУ	Блинков Ю.А. Смолянский С.А. Дербов В.Л.	Совместные работы
	Тверь	ТвГУ	Цветков В.П. + 3 чел. Цирулев А.Н.	Совместные работы
Румыния	Бухарест	IFIN-HH	Бузату Ф. + 5 чел. Вишинеску М. Дулеа М. + 2 чел. Исар А. + 2 чел. Балашою М. Мишику Ш.	Протокол
		ISS	Хашеган Д.	Протокол
		UB	Штефанеску Д.	Протокол
Словакия	Кошице	ИЭФ САН	Копчанский П. Гнатич М. Антош М.	Совместные работы
		ТУ	Буша Я. Павлуш М. Павлушова Э. Покорны И. Прибиш Я. Торок Ч.	Совместные работы
Узбекистан	Ташкент	ИЯФ АН РУз	Юлдашев Б.С. + 5 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
		ИТФ НАНУ	Гусынин В.П.	Совместные работы
	Харьков	ИЭРТ НАНУ	Литвиненко В.В. Базалеев Н.И.	Совместные работы
		ННЦ ХФТИ НАНУ	Неклюдов И.М. Пархоменко А.А.	Совместные работы
		ФТИНТ НАНУ	Пелетминский С.В.	Совместные работы
Чехия	Прага	КУ	Бок И.	Совместные работы
		ЧТУ	Бурдик Ч. Вириус М. Зиха Й. Новак Р.	Совместные работы
	Либерец	ТУЛ	Линка А. Пицек Я. + 2 чел.	Совместные работы
	Ржеж	ИЯФ АН ЧР	Зноил М. + 1 чел.	Совместные работы
Венгрия	Будапешт	KFKI RMKI	Реваи Я.	Совместные работы
Германия	Берлин	FUB	Фрей Э.	Совместные работы
		HUB	Мюллер-Пройсскер М.	Совместные работы
	Ахен	RWTH	Плескен В. + 3 чел.	Совместные работы
	Вайнгартен	HS	Краглер Р.	Совместные работы
	Галле	MLU	Нойберт Р.	Совместные работы
	Гамбург	DESY	Парцефаль И.Ш. Хартвиг А.	Совместные работы
	Гейдельберг	KIP	Линденштрут В. + 1 чел.	Совместные работы
		MPI-K	Вурм П. + 1 чел.	Обмен визитами
	Гиссен	JLU	Пелстер А.	Совместные работы
	Дармштадт	GSI	Ортх Х. Зенгер П. Мюллер Ф. Петерс Ж. К. Фишер Э. Фризе В.	Совместные работы
	Дрезден	IFW	Хайн Р.	Совместные работы
		MPI-PkS	Флах С.	Совместные работы
	Дуйсбург	Ун-т	Грахам Р. Крутицкий К.	Совместные работы
	Карлсруэ	Ун-т	Кюн П.	Совместные работы
		FZK	Броедерс К.	Совместные работы
	Кассель	UNIK	Зайлер В.М. Фритцше С. + 1 чел.	Совместные работы
	Котбус	BTU	Мартин Б.	Совместные работы
	Лейпциг	Ун-т	Бахманн М.	Совместные работы
	Мюнхен	TUM	Майр Э. + 1 чел.	Совместные работы
	Потсдам	AIP	Рудигер Г.	Совместные работы
	Росток	Ун-т	Репке Г.	Совместные работы
	Тюбинген	Ун-т	Куртель Ф.	Совместные работы
	Штутгарт	Ун-т	Вендланд В.	Совместные работы
	Эссен	Ун-т	Грахаль Р.	Совместные работы
	Юлих	IKP FZJ	Ритман Д.	Совместные работы
ЮАР	Кейптаун	UCT	Алексеева Н. Вудфорд С. Клейманс Дж.	Соглашение
Австрия	Линц	RISC	Винклер Ф. + 1 чел. Бухбергер Б.	Совместные работы
Бангладеш	Газипур	BOU	Рахман Р.	Совместные работы
Бельгия	Брюссель	ULB	Карпов Е.А. Ханапе Ф.	Совместные работы
	Льеж	ULg	Куньон Ж. Кудель Ж.Р. Лансберг Ж.П.	Совместные работы
Бразилия	Сан-Паулу	USP	Банято В.С.	Совместные работы
Великобритания	Белфаст	Ун-т	Скотт С.	Совместные работы
	Манчестер	Ун-т	Худавердян О.	Совместные работы
	Плимут	Ун-т	МакМуллан Д.	Совместные работы
Греция	Афины	Ун-т	Феофанис И.	Совместные работы
	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
Норвегия	Берген	UiB	Еспелид Т.	Совместные работы
Португалия	Коимбра	Ун-т	Коста П. Руиво М.	Совместные работы
США	Бостон	UMass	Мухтукумар М.	Совместные работы
	Сан Диего	SDSU	Вебер Ф.	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	Совместные работы
		ASIAA AS	Таката Дж.	Совместные работы
	Хшинчу	NTHU	Чанг Х.-К.	Совместные работы
	Чунгли	NCU	Лай Пик Ин	Совместные работы
Швейцария	Цюрих	ETH	Сорнетт Д.	Совместные работы
Швеция	Стокгольм	KTH	Гудовски В.	Совместные работы
		SU	Лейтес Д.	Совместные работы
	Лунд	LU	Смирнова О.Г.	Совместные работы
	Упсала	UU	Виеднер У.	Совместные работы
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