Cеминары
26.09.2024
Институт прикладной математики
Дальневосточного отделения Российской академии наук
(ИПМ ДВО РАН)
примет участие во Всероссийском лектории «10 лет с РНФ»
Акция «10 лет с РНФ» пройдет с 23 по 27 сентября 2024 г. и будет направлена на популяризацию результатов научных исследований и информирование молодых ученых о возможных траекториях научной карьеры.
Мероприятие состоится в рамках Десятилетия Фонда в 45 городах России и 120 научных и научно-образовательных организациях. Лекции прочитают более 250 исследователей, работающих при поддержке Фонда.
Институт прикладной математики ДВО РАН участвует в акции и приглашает на лекции наших грантополучателей всех желающих.
Кто выступает:
Старший научный сотрудник ИПМ ДВО РАН, кандидат физ.-мат. наук
Шевченко Юрий Андреевич, руководитель проекта РНФ № 23-22-00328.
Тема доклада: «Магнитные фрустрации в трехмерных решетках искусственного
спинового льда».
Аннотация: Искусственный спиновый лед – метаматериал, состоящий из островков магнитного материала, уложенных таким образом на плоскости, что полученная структура проявляет коллективные магнитные свойства, которыми не обладает отдельно взятый островок. Островок представляет собой однодоменный наноразмерный магнит, способный взаимодействовать с другими островками посредством диполь-дипольного взаимодействия. Геометрия решетки накладывает конфигурационные ограничения, из-за которых не все парные взаимодействия могут быть одновременно удовлетворены. Это явление называют фрустрациями, а системы фрустрированными. Возможность тонкой настройки геометрии решетки позволяет улучшить свойства метаматериалов, такие как магнитная восприимчивость, анизотропия, величина энергетических барьеров между схожими по энергии конфигурациями и др. Современные методы производства позволяют создавать трехмерные магнитные наноструктуры, открывая большие возможности в применении не только плоских, но и объемных решеток искусственного спинового льда.
В лекции будет рассказано о текущем состоянии развития метаматериалов двухмерного и трехмерного спинового льда, методах их создания, физических свойствах и магнитных явлениях, а также о перспективах инженерного применения спиновых льдов.
Главный научный сотрудник ИПМ ДВО РАН, доктор биол. наук
Чудновский Владимир Михайлович, руководитель проекта РНФ № 22-19-00189.
Тема доклада: «Лазерная кавитация в биологии и медицине».
Аннотация: В докладе показаны результаты фундаментальных исследований кавитации, инициированной на лазерном нагревательном элементе в условиях кипения жидкости с недогревом, а также применение полученных эффектов в медицине при хирургическом лечении различных распространённых заболеваний.
Дата: 26 сентября (четверг) 2024 г.
Время: 14:00
Место (адрес): г. Владивосток, ул. Радио, д.7, ИПМ ДВО РАН, к. 309 (конференц-зал).
Контактный тел.: +7(423) 231-18-56.
В рамках лекций грантополучатели расскажут о своих исследованиях и результатах работы по грантам Фонда, а также перспективах их применения, о научной карьере, поделятся с молодыми учеными опытом управления командой и другими полезными знаниями.
18.07.2024
18 июля (четверг) в 14.00 состоится научный семинар по
теме:
«Численное моделирование распространения широкополосных акустических сигналов и шумов в мелком море с использованием модовых параболических уравнений» (по материалам диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 1.2.2 - "Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ").
Докладчик: А. Г. Тыщенко (ТОИ ДВО РАН, лаб. 3/2)
Аннотация:
Работа посвящена развитию методов математического моделирования распространения звука в трёхмерных нерегеулярных волноводах мелкого моря с использованием псевдодифференциальных параболических уравнений.
Разработана численная схема решения широкоугольного модового Параболического уравнения с использованием метода Паде-аппроксимации пропагатора (Split-Step Pade) и граничных условий прозрачности или поглощающих слоев.
Предложенная схема реализована в виде комплекса программ AMPLE на языке программирования C++, размещённом в открытом доступе. Проводится валидация комплекса программ на модельных задачах. С использованием разработанной программы производится оценка уровней антропогенных шумов на примере прохода одиночного судна и при моделировании сейсморазведочных импульсов.
06.06.2024
6 июня (четверг) в 14.00 состоится научный семинар по
теме:
«Математические модели и алгоритмы томографии рассеивающих сред» (по материалам диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 1.2.2 - "Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ").
Докладчик: с.н.с, к.ф.-м.н. Яровенко И.П. (Институт прикладной математики ДВО РАН)
Аннотация:
В докладе представлены новые подходы к решению задач компьютерной томографии рассеивающих сред, основанные на анализе фундаментальных качественных свойств решений начально-краевых задач для уравнения переноса излучения.
Ключевой особенностью предложенных алгоритмов является использование специальных режимов облучения исследуемых объектов, асимптотических приближений и экстраполяционных процедур по параметрам зондирующих полей, предоставляющих единый универсальный математический аппарат для эффективного решения широкого круга задач томографической визуализации.
Теоретические результаты верифицируются имитационным моделированием с помощью разработанного комплекса программ, реализующего алгоритмы Монте-Карло с применением графических ускорителей.
Предлагаемые подходы позволяют существенно повысить контрастность и детализацию томографических изображений для рассеивающих сред различной природы - от промышленных материалов до биологических объектов.
25.04.2024
25 апреля (четверг) в 14.00 состоится научный семинар по
теме:
«Контекстный подход алгоритмической обработки сетевых структур».
Докладчик: с.н.с., к.ф.-м.н. Лосев А.С. (Институт прикладной математики ДВО РАН)
Аннотация:
В докладе будет представлен оригинальный подход решения проблем алгоритмической обработки, возникающих в исследованиях сетевых структур различной природы. Предложена альтернатива распараллеливанию вычислений и использованию «жадных» алгоритмов на сетях большой размерности. Раскрыты особенности применения контекстного подхода к математическому моделированию и исследованию сетевых структур на примере задач: оценки вероятности их связности и работоспособности; кластеризация по компонентам связности; локализация и изолирование отдельных компонентов.
Представлены новые алгоритмы и модификации классических решений, полученных в результате применения разработанного подхода к анализу технических и биологических сетей. Обсуждение и анализ результатов имитационного численного моделирования и натурных экспериментов.
06.07.2023
06 июля (четверг) в 14.00 состоится научный семинар по
теме: «Низкоэнергетические состояния фрустрированного искусственного макроспинового дипольного льда» (по материалам диссертации на соискание учёной степени кандидата физико-математических наук по специальности 1.3.3 - «Теоретическая физика»)
Докладчик: Макарова Ксения Валерьевна (ДВФУ)
Аннотация:
Диссертация посвящена численным расчетам низкоэнергетических и основных состояний фрустрированных дипольных антиферромагнетиков макроспинового льда.
1. Методом исчерпывающего перечисления и алгоритмом гибридного Монте-Карло получены конфигурации основного состояния макроспинового льда на пентагональной каирской решетке для N=20 и N=40 диполей. Проведено сравнение конфигураций возбужденного и основного состояний по количеству структурных элементов на решетке, для которых все ближайшие соседи диполей на гранях удовлетворяют правилу «голова-хвост». Установлены соотношения максимальной энергии и минимальной энергии для дипольного антиферромагнетика на пентагональной решетке для параметров решетки c=376, 450, 500, 600 нм.
2. В полносвязной модели получены низкоэнергетические состояния (часть плотности состояний) для систем N=20 диполей на каирской решетке с параметрами c=376, 450, 500, 600, 650, 700 нм. Найдены конфигурации основных состояний для системы N=40. Рассчитаны энергии двух подсистем N=20, которые образуют конфигурацию основного состояния решетки N=40 диполей с учетом взаимодействия. Показано размещение конфигураций в пространстве состояний для N=20.
3. Получена конфигурация кандидата на основное состояние для системы N=80 диполей Изинга в полносвязной модели. Проведено сравнение теоретических данных с экспериментальными результатами.
27.04.2023
27 апреля в 13.00 состоится научный семинар по
теме: "Алгоритмы численного моделирования морфологии пористых сред для
улавливания и хранения диоксида углерода" (по материалам диссертации на
соискание учёной степени кандидата физико-математических наук по
специальности 1.2.2 - "Математическое моделирование, численные методы и
комплексы программ")
Докладчик: Прохоров Дмитрий Игоревич (аспирант ИМ СО РАН)
Аннотация: Исследование пористой среды неотъемлемо связано с измерением ее
свойств. В случае сорбентов - это прочность и емкость, в случае матрицы
породы - пористость, проницаемость и. т. д. Измерение этих свойств
химическими или физическими методами является весьма ресурсоемкой задачей
особенно, если речь идет о большом количестве образцов. Более того,
использование некоторых методов приводит к разрушению образцов, что вызывает
трудности в исследовании эволюции параметров. Работа с цифровым
представлением лишена описанных недостатков. Для развития
программно-алгоритмической составляющей методов численного моделирования
эволюции пористых сред в процессе химических воздействий выполнены следующие
задачи:
1. Разработан алгоритм численного моделирования спекания
темплатного сорбента на основе зерен оксида кальция сферической формы с
заданной пористостью и содержанием темплата.
2. На основе конечно-разностной аппроксимации системы уравнений
Кана-Хиллиарда и Аллена-Кана разработан алгоритм численного моделирования
спекания зернистых материалов с зернами произвольной формы для оценки
изменения пористости и площади поверхности в процессе высокотемпературных
воздействий.
3. Для оценки зависимости между параметрами химического
растворения горной породы (перепад давления, скорость реакции, коэффициент
молекулярной диффузии, водородный показатель) и изменениями ее топологии
разработан алгоритм редукции трехмерного цифрового изображения, позволяющий
существенно уменьшить время вычисления персистентных диаграмм.
03.11.2022
3 ноября (четверг) в 15:00 ч. состоится научный семинар
«Математические подходы к прогнозированию заболеваний»
Адрес: Институт прикладной математики ДВО РАН, г. Владивосток, ул. Радио, д. 7, конференц-зал каб. 309.
Доклады:
1. Методы машинного обучения для прогнозирования развития артериальной гипертонии.
Наталья Геннадьевна Плехова, д. биол. наук, профессор, заведующая Центральной научно-исследовательской лабораторией (ЦНИЛ) ФГБОУ ВО Тихоокеанского государственного медицинского университета Минздрава России (ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России).
2. Программа «Профилактическое консультирование лиц с риском развития сердечно-сосудистых заболеваний».
И.Н. Черненко, м.н.с., ЦНИЛ ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России.
3. Методы искусственного интеллекта для прогнозирования хронических неинфекционных заболеваний: актуализация функциональных критериев диагностики.
Л.Г. Присеко, аспирант Института терапии и инструментальной диагностики ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России.
4. Коморбидность и исходы COVID-19 у гематологических пациентов.
В.Н. Дубов, аспирант Института терапии и инструментальной диагностики ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России.
При участии доктора медицинских наук, профессора, директора Института терапии и инструментальной диагностики ФГБОУ ВО ТГМУ Минздрава России Веры Афанасьевны Невзоровой.
29.09.2022
29 сентября в 19.00, состоится очередное заседание общеинститутского онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Тема доклада: "Оптимизационные методы решения задач дизайна устройств
маскировки для моделей магнитостатики" на соискание ученой степени кандидата
физико-математических наук по научной специальности 1.2.2. - "Математическое
моделирование, численные методы и комплексы программ".
Докладчик: Спивак Юлия Эдуардовна, м.н.с. ИПМ ДВО РАН
Аннотация.
Формулируются и исследуются краевые задачи для двумерных и трехмерных
моделей магнитостатики, рассматриваемых при условиях сопряжения на границах
сред. Для численного решения обратных задач дизайна устройств маскировки
разрабатывается математический аппарат, основанный на оптимизационном
методе. Для нахождения решения экстремальных задач предлагается численный
алгоритм, основанный на методе роя частиц.
Обсуждаются результаты проведенных вычислительных экспериментов в широком
классе исходных данных, исследуется влияние значений геометрических и
физических параметров проектируемых оболочек на эффективность и простоту
технической реализации полученных решений. На основе проведенного анализа
показывается, что применение метода роя частиц позволяет спроектировать
высокоэффективные магнитные оболочки, обладающие простотой технической
реализации в рассматриваемом классе устройств.
25.04.2022
28 апреля марта(четверг) в 19.00, состоится очередное заседание общеинститутского онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Название доклада: «Аналитическое и численное исследование структурообразующих объектов
в фазовом пространстве простых гидродинамических потоков»
(по матер. диссертации на соискание учен. степени канд. физ.-мат. наук по спец. «теоретическая физика»)
Докладчик: Дидов Александр Алексеевич (ТОИ ДВО РАН)
Аннотация.
Диссертация посвящена аналитическому и численному исследованию свойств динамического хаоса
в простых гидродинамических потоках. Для модели АВС-потока получены условия бифуркаций
стационарных точек, а для почти интегрируемого случая показано существование
дополнительной ветви нелинейных резонансов. Для модели с точечным вихрем и периодическим
и квазипериодическим возмущением исследованы универсальные бифуркационные сценарии периодических орбит,
изучены фрактальные свойства хаотического рассеяния частиц из набегающего потока при вариации параметров спектра возмущения.
17.03.2022
17 марта(четверг) в 19.00, состоится очередное заседание общеинститутского онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Тема доклада: Решение обратной задачи сложного теплообмена при помощи методов машинного обучения
Докладчики: с.н.с. Амосова Е.В., аспирант Кузнецов К.С. (Институт прикладной математики ДВО РАН, ДВГУ)
Аннотация.
Для решения обратной задачи нестационарного радиационного теплообмена предлагается оптимизационный алгоритм, включающий в себя методы машинного обучения.
Была сформирована база данных из численных экспериментов прямой задачи, рассчитанных при помощи ПО FreeFem++. На полученной базе данных была обучена нейронная сеть. Для оптимизации использовался стохастический алгоритм оптимизации. Целевой функцией является функция предсказания нейронной сети. Показаны преимущества и недостатки использования машинного обучения для решения подобных задач, произведено сравнение профилей температур до и после оптимизации.
24.11.2021
24 ноября в 19.00, состоится очередное заседание общеинститутского онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Тема доклада: Производная Шварца, относительная емкость и симметризация
Докладчик: Дубинин Владимир Николаевич, г.н.с. ИПМ ДВО РАН
Аннотация.
В докладе обсуждаются неравенства, включающие производную Шварца и зависящих от геометрии образа области при отображении голоморфной функцией.
Содержание доклада составляют результаты автора, полученные ранее с помощью теории емкостей конденсаторов и симметризации.
В основном рассматриваются неравенства для однолистных и многолистных функций в граничных точках области определения.
Данная тематика тесно связана с понятием относительной емкости (half-plane capacity) компакта E в верхней полуплоскости H.
Мы даем новое представление этой емкости через внутренний радиус связной компоненты множества H\E, примыкающей к бесконечности.
Как следствие, установлены нижние оценки емкости произвольного компакта через емкость множеств,
полученных в результате ряда геометрических преобразований множества E, включая симметризацию Штейнера и круговую симметризацию.
29.06.2021
29 июня в 19.00, состоится очередное заседание общеинститутского онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Тема доклада: Нейросетевая модель системы высоконадежной биометрической
аутентификации пользователя по электроэнцефалограмме
Докладчик: Боршевников Алексей Евгеньевич, cтарший преподаватель кафедры
информационной безопасности Школы естественных наук Дальневосточного
федерального университета
Аннотация.
Доклад посвящен нейросетевой модели системы высоконадежной
биометрической аутентификации по электроэнцефалограмме. Предложена
модификация метода кратковременного преобразования Фурье для отбора значимых
параметров сигнала электроэнцефалограммы. Описан метод генерации
синтетических образов электроэнцефалограммы, используемый в нейросетевой
системе высоконадежной биометрической аутентификации для уменьшения
неполноты базы биометрических примеров. В докладе предложена нейросетевая
модель системы высоконадежной биометрической аутентификации по
электроэнцефалограмме. Экспериментально показано соответствие предложенных
методов и модели требованиям, выдвигаемым к системам высоконадежной
биометрической аутентификации.
27.05.2021
27 мая (четверг) в 19.00, состоится очередное заседание общеинститутского онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Тема доклада: Регулярность функции давления для слабых решений нестационарных уравнений Навье-Стокса
Докладчик: Амосова Елена Владимировна, н.с. ИПМ ДВО РАН
Аннотация.
Изучается нестационарная система уравнений Навье-Стокса для несжимаемой жидкости.
На основе регуляризованной задачи, учитывающей релаксацию поля скоростей в соленоидальное,
обосновано существование функции давления почти всюду в рассматриваемой области для решений из класса Хопфа.
С помощью предложенной регуляризации доказано существование более регулярных слабых решений исходной задачи
без ограничений малости на исходные данные. В двумерном случае доказана теорема единственности..
20.05.2021
20 мая (четверг) в 19.00, состоится очередное заседание общеинститутского онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Тема доклада: Альтернативные конструкции систем обслуживания с большой
загрузкой и малой очередью
Автор: Гурами Шалвович Цициашвили, г.н.с. ИПМ ДВО РАН
Аннотация.
Хорошо известно, что системы массового обслуживания в режиме большой
загрузки имеют большие очереди. Исследованию асимптотических режимов в таких
системах посвящено большое число публикаций. Поэтому большой интерес
представляют такие режимы функционирования систем с большой загрузкой, в
которых не наблюдаются большие очереди. Такие режимы удобны с экономической
точки зрения, т.к. обслуживающее устройство почти полностью загружено. С
другой стороны подобный режим удобен и для пользователей, которые не будут
долго простаивать в очереди.
Первый такой режим обнаружен в многоканальных системах, у которых число
каналов и интенсивность входного потока пропорциональны некоторому большому
параметру. Зависимость загрузки от такого большого параметра обнаруживает
новые и непривычные для моделей массового обслуживания фазовые переходы. В
них при большой загрузке и изменении некоторого управляющего параметра
размер очереди может меняться от малого к большому.
При всей значимости этого результата предполагается большой размер системы
обслуживания, что не всегда удобно с прикладной точки зрения.
Альтернативой описанному режиму функционирования системы обслуживания с
большой загрузкой и малой очередью служит почти детерминированная система
одноканальная система обслуживания. Такая система функционирует по
определенному графику и процессы обслуживания в ней являются почти
циклическими. Возникает вопрос, как можно случайным образом возмущать
циклические процессы, чтобы сохранить в них наряду с большой загрузкой малую
очередь. Такие возмущения будут сильно зависеть от хвостов распределений
случайных флуктуаций. Установлены условия, когда при большой загрузке
одноканальной системы устанавливается малая очередь.
Также обнаружено, что при большой загрузке и изменении некоторого
управляющего параметра существует переход от малого к большому размеру
очереди в системах с большой загрузкой.
Приведенное в работе сравнение альтернативных конструкций позволяет выбирать
ту из них, которая более удобна с точки зрения возможности ее технической и
организационной реализации.
13.05.2021
13 мая, в 19.00 состоялось очередное заседание научного онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Тема доклада: МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ РЕАКЦИОННО-ДИФФУЗИОННЫХ ПРОЦЕССОВ В ЗАДАЧАХ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ КОММУНИКАЦИИ БАКТЕРИАЛЬНОГО СООБЩЕСТВА
Авторы: Анна Масловская, профессор кафедры математического анализа и моделирования, Амурский государственный университет, Благовещенск
Кристина Куттлер (Prof.Dr. Ch. Kuttler), кафедра математического моделирования, Мюнхенский технический университет, Мюнхен
Аннотация.
«Чувство кворума» – один из механизмов коммуникации бактериального сообщества, который представляет собой способность коллективного реагирования популяции
на изменение внешних условий за счет регуляции генов и выработки специальных сигнальных молекул. Особая актуальность данной тематики обусловлена развитием резистентности микроорганизмов к антибактериальным препаратам.
Коммуникация бактерий – это сложный процесс, который допускает математическую формализацию в терминах моделей типа «реакция-диффузия».
Настоящая работа обобщает результаты разработки серии математических моделей реакционно-диффузионных процессов,
алгоритмов и прикладных программ в приложениях к задачам контроля и диагностики коммуникации бактериального сообщества.
Представлены модификации базовой детерминированной модели, описывающей динамику изменения концентраций ключевых субстанций, характеризующих чувство кворума.
Модельные представления введены в рассмотрение для описания различных вариантов поведения динамической системы:
в присутствии явления запаздывания, с учетом эффекта памяти и стохастической динамики роста популяции.
Вычислительные эксперименты продемонстрированы с акцентом на возможностях оценки и управления «уровнем» кворума грамотрицательных бактерий.
29.04.2021
29 апреля, в 19.00 состоится очередное заседание научного онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Докладчик: Гузев Михаил Александрович, Институт прикладной математики ДВО РАН
Тема доклада: Метод функции напряжений Эйри для построения решений
неевклидовой модели
Аннотация.
Из экспериментальных исследований хорошо известно, что пластическое
деформирование твердого тела приводит к возникновению в нем внутреннего
напряженного состояния, которое влияет на поведение материалов при
воздействии на них внешних нагрузок. Использование различных
технологических приемов (например, отжига) позволяет или уменьшить начальные
напряжения, или для упрочнения использовать полезные свойства внутренних
напряжений (наклеп, закалка и т.п.). С физической точки зрения механизм
пластического деформирования и появление внутреннего напряженного состояния
определяются наличием в материале различных дефектных структур: дислокаций,
дисклинаций и точечных дефектов. Проблема моделирования взаимодействия
дефектных структур с целью расчета внутренних напряжений реальных упругих
тел давно известна исследователям. С математической точки зрения трудность
построения последовательной теории связана с необходимостью учета
неевклидова характера внутренней геометрии материала, зависящей от типа
дефектов.
В качестве приложения неевклидовой теории рассматривается построение решений
в случае плоско-деформированного состояния. В классической теории упругости
метод функции напряжений Эйри применяется для исследования такого состояния.
Существует естественное кинематическое ограничение в этом случае, связанное
с выполнением условия совместимости Сен-Венана. С математической точки
зрения оно означает, что внутренняя геометрия материала совпадает с
евклидовой геометрией пространства наблюдателя. Поэтому естественным
расширением классической теории является отказ от условия совместности, т.е.
введение функции несовместности и переход к неевклидовой модели. Для
плоско-деформированного состояния среды эта функция является скалярной, т.
е. неевклидова модель имеет единственный по сравнению с классической моделью
дополнительный параметр - это отличает двумерный случай от трехмерного
случая. Показано, что функция напряжений неевклидовой модели удовлетворяет
неоднородному бигармоническому уравнению, правая часть которого совпадает с
функцией несовместности.
Предлагается использовать уравнение для функции несовместности, решения
которого определяются через уравнение Гельмгольца. Тогда функция напряжения
неевклидовой модели вычисляется через классическую функцию напряжения и
функцию несовместности. Показано, что внутренние напряжения складываются из
классического поля упругих напряжений и неевклидова поля напряжений,
определяемого через функцию несовместности. Построено решение для функции
несовместности в полярной системе координат и получено представление для
радиальных и касательных напряжений. Теоретические результаты работы
используются для анализа экспериментальных данных и выбора
феноменологических параметров неевклидовой модели.
22.04.2021
22 апреля, в 19.00 состоится очередное заседание научного онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Докладчик: Спивак Юлия Эдуардовна, м.н.с. ИПМ ДВО РАН
Тема доклада: Оптимизационные методы исследования задач маскировки материальных тел (по материалам диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук)
Аннотация. Рассматриваются обратные задачи для двумерных и трехмерных уравнений магнитостатики, возникающие при проектировании специальных экранирующих и маскировочных устройств. Для их теоретического исследования и численного решения применяется оптимизационный метод, с помощью которого рассматриваемые обратные задачи сводятся к экстремальным задачам минимизации определенных функционалов качества. Указанные обратные задачи детально исследуются в случае, когда проектируемое устройство имеет вид оболочки, состоящей из конечно числа слоев, каждый из которых заполнен однородной изотропной средой. В этом случае рассматриваемые обратные задачи сводятся к конечномерным экстремальным задачам, в которых постоянные магнитные проницаемости каждого слоя играют роль управляющих параметров. Для нахождения искомых управлений предлагается численный алгоритм решения экстремальных задач, основанный на методе роя частиц. Проводится серия вычислительных экспериментов в широком классе исходных данных, устанавливаются некоторые свойства оптимальных решений, выполняется анализ результатов вычислительных экспериментов для случая однородного внешне приложенного поля. На основе проведенного анализа показывается, что применение метода роя частиц позволяет спроектировать маскировочные устройства, обладающие простотой технической реализации и высокой эффективностью (даже при малом количестве слоев) в рассматриваемом классе устройств.
15.04.2021
15 апреля, в 19.00 состоится очередное заседание научного онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Докладчик: Прилепкина Елена Гумаровна, с.н.с. ИПМ ДВО РАН
Тема доклада: Формулы суммирования и преобразования для обобщенных гипергеометрических функций
Аннотация. Формулы преобразования, приведения и суммирования гипергеометрических функций - обширная тема с богатой историей, восходящая к Леонарду Эйлеру. Эти формулы находят применения как в теории специальных функций, так и в квантовой физике. Настоящий доклад основан на результатах совместной работы автора и Д.Б. Карпа. В нем будут обсуждаться некоторые новые преобразования для обобщенных гипергеометрических функций с целыми параметрическими разностями, а также новый метод получения формул суммирования с использованием G-функции Майера. Кроме этого, будет представлен анализ структуры группы преобразований гипергеометрических функций 4F3, вычисленных в единице и имеющих один единичный сдвиг в верхнем параметре.
08.04.2021
8 апреля, в 19.00 состоится очередное заседание научного онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Докладчик: Бризицкий Роман Викторович, с.н.с. ИПМ ДВО РАН
Тема доклада: Краевые задачи и задачи управления для нелинейных
уравнений реакции--диффузии—конвекции (по материалам диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук)
Аннотация. В настоящем докладе будут представлены результаты исследования краевых задач и задач управления для нелинейных моделей реакции--диффузии--конвекции. Особенностью рассматриваемых моделей является нелинейная зависимость некоторых коэффициентов, входящих в уравнения и граничные условия, от концентрации вещества. Доказывается глобальная разрешимость краевых задач и задач управления. Для концентрации вещества устанавливается принцип максимума и минимума с верхней и нижней оценками, явно зависящими от исходных данных. Для задач управления выписываются системы оптимальности и на основе их анализа выводятся оценки локальной устойчивости оптимальных решений относительно малых возмущений функционалов качества и заданных функций краевых задач.
01.04.2021
1 апреля, в 19.00 состоится очередное заседание научного онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Докладчик: Мороз Любовь Игоревна, аспирант, старший преподаватель кафедры математического анализа и моделирования ФГБОУ ВО «Амурский государственный университет»
Тема доклада: «ДРОБНО-ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПОДХОД К ЧИСЛЕННОМУ МОДЕЛИРОВАНИЮ ДИНАМИЧЕСКИХ ОТКЛИКОВ СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКОВ КАК ФРАКТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СИСТЕМ» (по материалам диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук).
Аннотация. Работа посвящена разработке математического, алгоритмического и программного обеспечения для численной реализации дробно-дифференциальных моделей нестационарных откликов сегнетоэлектриков как фрактальных физических систем с памятью. Предложены дробно-дифференциальные модификации математических моделей формирования динамических откликов сегнетоэлектриков, вычислительные схемы и алгоритмы их программной реализации. Представлены результаты вычислительных экспериментов по исследованию закономерностей изменения поляризационных характеристик типичных сегнетоэлектриков в неравновесных условиях. Показано, что развиваемый поход существенно расширяет спектр функциональных возможностей методологии численного моделирования динамических характеристик сегнетоэлектрических систем по сравнению с классическими аналогами.
25.03.2021
25 марта 2021г. в 19.00 состоится очередное заседание научного онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Докладчик: Сущенко Андрей Андреевич, м.н.с. ИПМ ДВО РАН
Тема доклада: Исследование задач акустического зондирования морского дна методами теории переноса излучения (по материалам диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук)
Аннотация. В докладе рассматриваются кинетические модели процесса распространение акустического излучения в рассеивающей среде, базирующиеся на интегро-дифференциальном уравнении переноса излучения с обобщенными условиями сопряжения. Приводятся результаты исследования корректности начально-краевой задачи для нестационарного уравнения переноса излучения с диффузными и френелевскими условиями сопряжения на границе раздела сред. В рамках выбранной модели формулируются и решаются задача определения коэффициента донного рассеяния и задача батиметрии. С использованием модельных и реальных данных проводится анализ новых, разработанных автором, и общеизвестных алгоритмов обработки сигнала для построения гидроакустических изображений. Дается описание программного комплекса для обработки данных с гидролокатора бокового обзора EdgeTechSonar.
18.03.2021
18 марта 2021г. в 19.00 состоится очередное заседание научного онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Докладчик: Яровенко Иван Петрович, с.н.с. ИПМ ДВО РАН.
Тема доклада: О повышении качества изображений в импульсной
рентгеновской томографии
Аннотация. В докладе представлены результаты совместной работы
Яровенко И.П. и Прохорова И.В., посвященные исследованию задачи
определения коэффициента ослабления
нестационарного уравнения переноса излучения по решению известному на
границе области. Изучаемая обратная задача интерпретируется как задача
рентгеновской томографии.
Предложен экстраполяционный метод улучшения качества томографических
изображений основанный на облучении исследуемой среды серией импульсов
различной длительности.
11.03.2021
11 марта 2021г. (четверг) в 19.00 состоится очередное заседание научного онлайн-семинара ИПМ ДВО РАН.
Докладчик: Неверова Галина Петровна, с.н.с. ИАПУ ДВО РАН.
Тема доклада:
Феномены и механизмы изменений режима динамики численности структурированных
лимитированных популяций: эволюция параметров, мультистабильность и влияние
модифицирующих факторов (по материалам диссертации на соискание ученой
степени доктора физико-математических
наук).
Аннотация. Доклад посвящен результатам комплексного исследования феномена
смены динамического режима в динамике структурированных популяций с сезонным
характером размножения, развивающихся как в естественных условиях, так и в
условиях антропогенного воздействия, а также в процессе эволюции
приспособленности особей.
25.02.2021
25 февраля в 19.00 состоится очередное заседание общеинститутского онлайн-семинара
Докладчик: Петров Павел Сергеевич, зав. лаб. ТОИ ДВО РАН.
Тема доклада: "Математическое моделирование горизонтальной рефракции
звука в трехмерных волноводах мелкого моря" (по материалам
диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических
наук).
Аннотация:
В работе получен ряд новых аналитических решений задач распространения
звука в мелком море с неоднородностями рельефа дна специального вида,
а также разработаны новые методы численного решения таких задач в
общем случае. Аналитические результаты получены, в том числе, с
использованием метода ВКБ, теории групп и алгебр Ли, метода
канонического оператора Маслова. Предложенные в работе методики
расчета звуковых полей основаны на численном решении
псевдодифференциальных параболических уравнений и итеративных
параболических уравнений в областях с открытыми границами.
13.07.2020
В ИПМ ДВО РАН прошел расширенный научный семинар сотрудников Лаборатории «Вычислительная информатика»
Председатель семинара: Директор Института ИПМ ДВО РАН академик РАН Гузев М.А.
со-председатели: д.ф.-м.н. Минаев С.С. и д.ф.-м.н. Нефедев К.В.
Доклады:
1. инженера-исследователя ИПМ ДВО РАН, аспирантки ДВФУ Макаровой К.В.
«Статистическое равновесие макроспинового льда конечного числа диполь-дипольно взаимодействующих частиц»
По материалам работ в рамках подготовки к защите кандидатской диссертации по специальности 01.04.02 - теоретическая физика (науч. рук. – д.ф.-м.н. Нефедев К.В.)
Работа посвящена разработке эффективных алгоритмов для исследования макроспинового искусственного льда (пентагональный, гексагональный.
2. магистранта ДВФУ Зинченко И.В. и бакалавра ДВФУ Самойлова В.В. (науч. рук. Нефедев К.В.)
«Разработка эффективного алгоритма для исследования макроспинового искусственного льда на каирской решетке»
Работа посвящена разработке эффективных алгоритмов для исследования макроспинового искусственного льда, имеющего структуру каирской решетки, на основе метода комбинирования или совмещения низкоэнергетических конфигураций.
3. инженера-исследователя ИПМ ДВО РАН, бакалавра ДВФУ Стронгина В.С. (науч. рук. Нефедев К.В.)
«Разработка высокопроизводительного параллельного алгоритма на языке CUDA для численного расчета плотности распределения энергии (модуля импульса) в газе нейтральных частиц»
Работа посвящена разработке высокопроизводительного параллельного алгоритма на языке CUDA для численного расчета плотности распределения энергии (модуля импульса) в газе нейтральных частиц и в газе одноименно заряженных, кулоновски-взаимодействующих частиц. Разработан многопоточный, высокопроизводительный параллельный алгоритм, может быть полезен для решения прикладных и фундаментальных задач, связанных с теорией газов, газодинамикой и течениями разреженных сред, в т.ч. и для исследования неравновесной динамики турбулентных течений в газах или жидкостях.
4. инженера-исследователя ИПМ ДВО РАН, магистранта ДВФУ Капитана Д.Ю. и инженера-исследователя ИПМ ДВО РАН, магистранта ДВФУ Рыбина А.Е. (науч. рук. Нефедев К.В.)
«Спиновое стекло в рамках модели Эдвардса-Андерсона»
Представлены результаты исследований численной модели спинового стекла Эдвардса-Андерсона в сравнении с результатами, полученными методом полного перебора. Решение этой фундаментальной задачи, относящейся к теории алгоритмов, теоретической и статистической физике связано с поиском эффективного алгоритма решения модели Эдвардса-Андерсона и может иметь множество приложений, что подтверждается большим числом публикаций в ведущих журналах.
5. Инженера-исследователя ИПМ ДВО РАН, аспиранта ДВФУ Падалко М.А. (науч. рук. Нефедев К.В.)
«Эффективный алгоритм численного расчета модели Изинга»
Работа посвящена новому эффективному алгоритму расчета модели Изинга для конечного числа спинов во внешнем магнитном поле и применению этого подхода к решению модели Эдвардса-Андерсона. Для реализации данного алгоритма требуется субэкспоненциально возрастающая в зависимости от количества элементов модели память.
6. Инженера-исследователя ИПМ ДВО РАН, магистра ДВФУ Волотовского Р.А. (науч. рук. - с.н.с. ИПМ ДВО РАН, к.ф.-м.н. Шевченко Ю.А.)
«Разработка генетического алгоритма для изучения моделей магнетизма»
Работа посвящена разработке генетического алгоритма для магнитных моделей системы диполей в двумерных квазислучайных структурах и гибридного алгоритма Ванга-Ландау для марковских цепей.
7. Инженера-исследователя ИПМ ДВО РАН, бакалавра ДВФУ Брызгалова О.В. (науч. рук. Шевченко Ю.А.)
«Численное моделирование движения фронта горения в потоке методом дискретных элементов»
Работа посвящена разработке и реализации программы для симуляции процесса горения в заданном поле скоростей. Алгоритм может быть использован для решения прикладных и фундаментальных задач нестационарного распространения фронта газофазного пламени в приближении “flamelet” модели.
8. с.н.с. ИПМ ДВО РАН, к.ф.-м.н. Капитана В.Ю., совместно с членами его научной группы, в составе: м.н.с. ИПМ ДВО РАН, аспиранта ДВФУ Пержу А.В., инженера-исследователя ИПМ ДВО РАН, магистранта ДВФУ Васильева Е.В. и бакалавра ДВФУ Король А.О.
«Численные исследования магнитных скирмионов»
Совместная научно-исследовательская работа посвящена изучению в рамках классической модели Гейзенберга, решеточных спиновых систем с прямым короткодействующим взаимодействием и взаимодействием Дзялошинского-Мории. Изучены процессы зарождения скирмионов в таких системах. Предложены новые методы анализа таких систем с помощью алгоритмов машинного обучения. Научные результаты получены в рамках единого научного подхода в области теории алгоритмов, статистической физики и теоретической физики конденсированного состояния.
28.07.2020 в 11:00
Научный семинар ИПМ ДВО РАН “Математические модели описания процессов лазерной хирургии”
Докладчики:
1. г.н.с. Фурсенко Р.В., “Моделирование образования струи нагретой жидкости под действием лазерного излучения”, Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН, г. Новосибирск
2. г.н.с. Чудновский В.М. “Аналитические подходы к решению задачи о коллапсе пузырька”, Институт прикладной математики ДВО РАН, г. Владивосток
3. с.н.с. Терешко Д.А. “Моделирование динамики струи нагретой жидкости в замкнутых областях применительно к задачам лазерной хирургии”, Институт прикладной математики ДВО РАН, г. Владивосток
4. г.н.с.Чернов А.А "Аналитические методы решения задачи о росте парового пузырька в перегретой жидкости", Институт Теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН, г. Новосибирск
