Институт вычислительной математики и математической геофизики (ИВМиМГ)
Institute of Computational Mathematics and Mathematical Geophysics

Создан 24 мая 1964 г.
Адрес: 630090, Новосибирск, просп. ак. Лаврентьева, 6
Тел. (383 2) 34-33-53
Факс (383 2) 34-16-87
Е-mail: mikh@sscc.ru.

Директор – д.ф.-м.н. Михайленко Борис Григорьевич
Заместитель директора по науке – чл.-к. РАН Михайлов Геннадий Алексеевич

Общая численность института 360 чел.; н.с. – 176, ак. – 1, чл.-к. РАН – 2, д.н. – 33, к.н. – 99.

Основные научные направления:
- вычислительная математика;
- математическое моделирование и методы прикладной математики в геофизике.

Лаборатории:
Численного моделирования сейсмических полей (д.ф.-м.н. Б.Г. Михайленко)
Математического моделирования волн цунами (к.ф.-м.н. В.К. Гусяков)
Информационных технологий вычислитель ной геофизики (д.ф.-м.н. Г.Н. Ерохин)
Геофизических вычислительных комплексов (д.т.н. Б.М. Глинский)
Цифровых методов обработки геофизичес кой информации (д.т.н. М.С. Хайретдинов)
Обработки изображений (д.т.н. В.П. Пяткин)
Параллельных алгоритмов и структур (к.т.н. С.В. Пискунов)
Синтеза параллельных программ (д.ф.-м.н. В.Э. Малышкин)
Анализа и машинной графики (д.ф.-м.н. А.М. Мацокин)
Системного моделирования (д.ф.-м.н. М.И. Нечепуренко)
Математического моделирования информационных сетей (д.ф.-м.н. В.К. Попков)
Прикладных систем (к.т.н. С.В. Бредихин)
Математического моделирования гидросферы (д.ф.-м.н. В.И. Кузин)
Динамики климата (д.ф.-м.н. А.А. Фоменко)
Математического моделирования гидродинамических процессов в природной среде (д.ф.-м.н. В.В. Пененко)
Методов Монте-Карло (чл.-к. РАН Г.А. Михайлов)
Оптики дисперсных сред (д.ф.-м.н. Б.А. Каргин)
Стохастических задач математической физики (д.ф-м.н. К.К. Сабельфельд)
Численного анализа стохастических дифференциальных уравнений (д.ф.-м.н. С.С. Артемьев)
Вычислительной физики (д.ф.-м.н. В.П. Ильин)
Математических задач химии (д.ф.-м.н. Ю.М. Лаевский)
Математических задач сейсмологии (ак. А.C. Алексеев)
Вибросейсмических исследований (к.ф.-м.н. А.Н. Кремлев)

Для решения задач, описывающих процессы с существенной пространственно-временной разномасштабностью предложен и исследован ряд новых явных разностных схем с различными временными шагами для различных групп переменных. Введенный класс схем позволяет осуществить эффективное распараллеливание алгоритмов при решении сложных нестационарных задач и хорошо подходит для решения задач с локальными неустойчивостями, например математических задач теории горения.

Разработан метод световых сеток в лучевой трассировке для расчета фотореалистических изображений пространственных сцен. Метод позволяет ускорить процесс расчета теней, строить мягкие тени и имитировать основные эффекты переотражений диффузного освещения (рис. 1).

Рис. 1. Пример мягких теней, получаемых с применением световых сеток.
Fig. 1. Example of soft shadows produced by Light Meshes algorithm.

Разработан и апробирован комплекс климатических моделей Мирового океана, позволяющий проводить долговременные расчеты по формированию режимов и изменчивости глобального климата океана под действием естественных и антропогенных факторов в масштабах тысячелетий. Модели обладают различной физической полнотой и особенностями дискретизации, что позволяет использовать различные версии для реализации широкого диапазона климатических экспериментов, включающих в себя распространение растворенных в морской воде парниковых газов (рис. 2).

Рис. 2. Зонально средние соленость и температура в модели климата Мирового океана.
Fig. 2. Zonally averaged salinity and temperature in the World ocean model.

Предложен и алгоритмически реализован новый подход к построению высокоэффективных алгоритмов совместного использования математических моделей и данных измерений для изучения природных процессов в климатической системе. Метод основан на вариационных принципах в комбинации с методом расщепления. Алгоритмы обеспечивают усвоение данных в реальном времени по мере их поступления и позволяют оперативно настраивать целевые функционалы в зависимости от текущего состава наблюдений так, чтобы использовать всю имеющуюся информацию от различных наблюдательных систем.

Институт вычислительного моделирования (ИВМ)
Institute of Computational Modeling

Создан 17 января 1975 г.
Адрес: 660036, Красноярск, Академгородок
Тел./факс (391 2) 43-27-56
E-mail: sek@icm.krasn.ru

Директор – чл.-к. РАН Шайдуров Владимир Викторович
Заместители директора по науке:
д.ф.-м.н. Горбань Александр Николаевич
д.т.н. Москвичев Владимир Викторович

Общая численность института 146 чел.; н.с. – 82, чл.-к. РАН – 1, д.н. – 22, к.н. – 51.

Основное научное направление:
- методы математического моделирования и интеллектуальные информационные системы.

Научные подразделения:
Отделы:
Нелинейных задач механики (д.ф.-м.н. В.К. Андреев)
Вычислительной физики (д.ф.-м.н. Н.Я. Шапарев)
Прикладной информатики (д.т.н. Л.Ф. Ноженкова)
Машиноведения (д.т.н. В.В.Москвичев)

Хозрасчетная лаборатория распределенных информационных систем (И.И.Сапожков)
Дискретной математики (д.ф.-м.н. О.Ю. Воробьев)
Вычислительной математики (чл.-к. РАН В.В. Шайдуров)
Моделирования неравновесных систем (д.ф.-м.н. А.Н. Горбань)
Вычислительных моделей в гидрофизике (д.ф.-м.н. В.М. Белолипецкий)
Вычислительной механики деформируемых сред (д.ф.-м.н. В.М. Садовский)

С помощью вариационной формулировки граничных условий контактного взаимодействия упругопластических тел с учетом трения разработан новый вычислительный алгоритм, обладающий рядом преимуществ перед известными. Алгоритм обеспечивает выполнение дискретных ограничений в зоне контакта, условия неотрицательности контактного давления и условия противополож ной направленности касательной скорости и касательного напряжения при проскальзы вании (рис. 1). Показано, что схема простого сдвига, используемая для описания деформированного состояния стружки при механической обработке резанием, применима только в случае достаточно малого переднего угла инструмента. В задаче косого соударения пластин дано численное обоснование известной гипотезы о забегании пластической зоны вперед по отношению к точке контакта при скорости этой точки, меньшей скорости пластических ударных волн. Получена картина волнообразования при сварке взрывом из-за механической потери устойчивости поверхностного слоя.

Рис. 1. Конфигурация пластической зоны при резании (а – результаты без учета трения, b – с трением).
Fig. 1. The configuration of plastic zone under cutting (a – results without friction, b – with friction).

С развитием космического аппарато-строения большое значение приобретает переход к проектированию и изготовлению космических аппаратов (КА) нового поколения, имеющих негерметичное исполнение. Такие КА имеют меньший вес, повышенную надежность и срок активного существования до 15 лет. Вместе с тем такая конструкция КА предъявляет жесткие требования к обеспечению теплового режима. Институтом вычислительного моделирования разработан пакет прикладных программ для расчета тепловых режимов космических аппаратов негерметичного исполнения, движущихся по произвольной орбите, с учетом эффективной теплоемкости конструкции и приборов, теплового сопротивления контактных узлов и переменной теплопроводности радиационных панелей. Пакет прикладных программ используется в НПО ПМ им. академика М.Ф. Решетнева при разработке новых конструкций спутников.

На основании технологии визуализации многомерных данных получена информационная модель распределения участков генома в пространстве частот непересекающихся триплетов. Структура распределения отражает факт наличия в кодирующих областях выделенной кодирующей фазы.

Преобразование последовательности ДНК в таблицу многомерных данных осуществлялось методом скользящего окна; при этом объектами служили центральные позиции окна, а признаками – частоты непересекающихся триплетов (рис. 2). На основе анализа распределения данных методом упругих карт получено разделяющее правило для распознавания белок-кодирующих участков в геноме. Найдена оптимальная ширина скользящего окна, на которой различие между кодирующими и некодирующими участками максимально. Разработан метод автоматической идентификации белок-кодирующих участков в геноме. Точность распознавания для генома дрожжей составила 85 %, т.е. сравнима с точностью современных методов распознавания. Однако достоинство предлагаемого метода заключается в его простоте, наглядности и естественной интерпретации.

В 2001 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах – 88, монографий – 10.

Институт динамики систем и теории управления (ИДСТУ)
Institute of System Dynamics and Control Theory

Cоздан 11 сентября 1980 г.
Адрес: 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134, а/я 1233
Тел. (395 2) 46-43-00
Факс (395 2) 51-16-16
E-mail: snvas@icc.ru

Директор – чл.-к. РАН Васильев Станислав Николаевич
Заместители директора по науке:
д.ф.-м.н. Батурин Владимир Александрович
к.т.н. Бычков Игорь Вячеславович
к.т.н. Максимкин Николай Николаевич

Общая численность института 160 чел.; н.с. – 71, чл.-к. РАН – 1, д.н. – 16, к.н. – 48.

Основные научные направления:
- научные основы теории и методов управления;
- математические методы и информационные технологии исследования динамических систем.

Лаборатории:
Теории сложных управляемых систем (к.ф.-м.н. Р.И. Козлов)
Теории логико-динамических и алгебро-диф ференциальных моделей (к.ф.-м.н. А.В. Лакеев)
Системного анализа и методов оптимально го управления (д.ф.-м.н. В.А. Батурин)
Методов глобальной оптимизации (д.ф.-м.н. А.С. Стрекаловский)
Исследования операций (д.ф.-м.н. В.П. Булатов)
Динамики нелинейных систем с распределен ными параметрами (к.ф.-м.н. Г.А. Рудых)
Дифференциальных включений и оптимизации (д.ф.-м.н. А.А.Толстоногов)
Устойчивости движения (д.ф.-м.н. В.Д. Иртегов)
Методов автоматизации исследований управляемых систем (д.т.н. Г.А. Опарин)
Прикладной логики (д.ф.-м.н. В.И. Мартьянов)
Методов и систем искусственного интеллекта (к.т.н. И.В. Бычков)
Методов представления и обработки информации (к.т.н. А.Е. Хмельнов)
Телекоммуникационных и вычислительных систем (к.ф.-м.н. С.В. Бурносов)

Разработана качественная теория дифференциальных и разностных уравнений с условиями монотонности. Получены теоремы о дифференциальных и интегральных неравенствах, условия максимальности решений, полунепрерывности по начальным данным и возмущениям правой части, установлены инвариантные множества, связанные с областями знакопостоянства правых частей. Предложен принцип сравнения второго уровня, на основе которого получены достаточные условия существования наиболее важных динамических свойств типа устойчивости, ограниченности, притяжения с количественными оценками показателей динамики (предельных множеств, областей притяжения и др.). Исследованные классы уравнений применяются в качестве систем сравнения в методе векторных функций Ляпунова, а также описывают динамические процессы в экономике, биологии, теории игр и др.

Разработана теория качественного анализа динамики автоматных сетей и управления сетями при возмущениях. В литературе в основном известны результаты для моделей в форме так называемых синхронных или последовательных итераций и, как правило, с симметричными взаимодействиями элементов. Созданная теория ориентирована на общий тип взаимодействия и механизм срабатывания в форме блочно-последова тельных итераций. Кроме того, допускается вхождение в сеть элементов задержки на определенную глубину памяти. При этом в отличие от случаев симметричного взаимодействия не гарантируется сходимости процессов к предельным циклам или неподвижным точкам. Изучены свойства притяжения, достижимости целевых состояний, связности целевого множества и др.

На базе интегрированной коммуникационно-вычислительной сети Иркутского научного центра СО РАН и организаций Иркутского регионального научно-образовательного комплекса с волоконно-оптическими линиями связи (100 Мбит/с) создана корпоративная геоинформационно-вычислительная сеть (рис. 1). При создании сети использованы интернет-технологии корпоративных систем распределенных вычислений. В частности, в визуализатор данных системы картографо-математического анализа территорий (КАМАТ) были добавлены функции OLE-сервера, что обеспечило многопользовательский доступ к данным для их совместного использования клиентами корпоративной сети (выбор просматриваемых карт, перемещение по ним, формирование тематических слоев, масштабирование, выполнение запросов к тематическим базам данных и т.д.). Для интеграции с WWW-сервером Администрации Иркутской области разработан комплекс программ как OLE-клиентов визуализатора. Интеллектуализация сети достигается с использованием оригинальных средств поддержки конструктивных логических выводов, более мощных, чем ПРОЛОГ. Примером такой интеллектуализации является автоматизация построения уравнений динамики с отображением на картах процессов лесопользования с учетом рубок, насаждений, пожаров и других воздействий на лесные ресурсы.

Рис. 1. Схема информационно-корпоративной сети Иркутского научного центра.
Fig. 1. Corporate network of Irkutsk Science Center.

В 2001 г. институтом опубликовано: статей в рецензируемых журналах – 59, монографий – 5.

В оглавление

Далее

Ваши комментарии Обратная связь

[СО РАН] [ИВТ СО РАН]

© 1996-2014, Сибирское отделение Российской академии наук, Новосибирск
© 1996-2014, Институт вычислительных технологий СО РАН, Новосибирск
    Дата последней модификации: Friday, 05-Jul-2002 14:42:47 NOVST