Институт вычислительных технологий СО РАН
Институт систем информатики им. А.П. Ершова СО РАН
Институт вычислительных технологий СО РАН
Научно-исследовательский проект РФФИ (97-01-00819) "Разработка и исследование численных методов моделирования течений жидкости с поверхностными гравитационными волнами ".
Научный руководитель – академик Ю.И. Шокин
Для численного решения на подвижных адаптивных сетках задач волновой гидродинамики, решение которых имеет разрывный характер (например, задача о разрушении плотины), разработана и исследована конечно-разностная TVD схема второго порядка аппроксимации. Проведено тестирование этой схемы для системы уравнений мелкой воды первого приближения. Установлено, что предложенная схема позволяет получать неосциллирующие решения с существенной экономией времени счета по сравнению с TVD схемой на равномерных сетках.
Для компактных разностных схем четвертого порядка точности в ортогональных системах координат, имеющих полюса неоднозначности преобразования, разработаны адекватные по порядку аппроксимации граничные условия и исследованы вопросы корректной их реализации в схеме расщепления. Для произвольного несимметричного случая разработан алгоритм реализации соотношений в полюсах, основаный на одновременных прогонках по нескольким радиальным направлениям от перефирии к полюсу с "развязкой" неопределенности в точках встречи с использованием компактных граничных условий.
Проведены исследования по разработке схем повышенного порядка точности на неравномерной прямоугольной сетке. Для расчета стационарных течений вязкой несжимаемой жидкости построена схема третьего порядка точности для уравнений Навье-Стокса, не использующая значений искомых функций вне классического 9-точечного шаблона типа "ящик" на неравномерной сетке. Исследована устойчивость в равномерной сеточной норме путем установления критерия положительности коэффициентов схемы.
На основе принципа эквираспределения разработан алгоритм построения двумерных регулярных сеток в двухсвязных областях сложной формы.
Выполнен сравнительный анализ некоторых нелинейно-дисперсионных моделей мелкой воды с целью определения их индивидуальных характеристик, проявляющихся при воспроизведении реальных волновых процессов. Исследованы основные свойства этих моделей, рассмотрены вопросы численной реализации как в одномерном случае, так и в двумерной (плановой) постановке. Результаты расчетов тестовых задач сопоставлены с данными экспериментальных исследований и с результатами, полученными с помощью других моделей
Важнейшие публикации по проекту:
Barakhnin V.B., Borodkin N.V., Karamyshev V.B. TVD scheme on a nonstationary adaptive grid // Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling. – 1999. – Vol. 14. – N 4. – P. 298-309.
Paasonen V.I. Boundary conditions of high-order accuracy at the poles of сurvilinear coordinate systems // Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematical Modelling. – 1999. – Vol. 14. – N 4. – P. 369-382.
Паасонен В.И. Граничные условия повышенной точности в полюсах координатных систем // Вычислительные технологии. Принята в печать.
Паасонен В.И. Улучшенные соотношения в точках особенностей координатных систем для нестационарных краевых задач // Сибирский журнал вычислительной математики. – 1999. – Т. 2. – N 4. – С. 373-384.
З.И. Федотова, Л.Б. Чубаров, Ю.И. Шокин, Бо Эйнарссон. Сравнительный анализ нелинейно-дисперсионных приближенных моделей волновой гидродинамики. // (Отправлено в International Journal of Computational Fluid Mechanics)
Научно-исследовательский проект РФФИ (97-01-00858) "Математическое моделирование процесса воспламенения частиц твердого топлива струей низкотемпературной плазмы в спутном двухфазном потоке".
Научный руководитель – академик М.Ф.Жуков (ИТПМ СО РАН).
Исполнители от ИВТ СО РАН – д.т.н., профессор А.Д.Рычков, с.н.с.,
к.–ф.м.н. Ю.И.Молородов
Разработана математическая модель процесса воспламенения капли водо-угольной суспензии при ее внезапном внесении в высокотемпературную окислительную среду. На основе численного моделирования исследованы условия, при которых возможно образование зоны повышенного давления водяных паров, которая может быть причиной разрушения капли. На основе этой модели будет разработана упрощеная модель для использования ее при решении задачи о движении совокупности таких капель вдоль их траекторий.
Важнейшие публикации по проекту:
Miloshevich H., Rychkov A.D. Numerical modeling of lighting process in pulverized-coal burner of boiler unit by the low-temperatupe plasma jet // Proceed. of 2-nd Int. Conf. on CFD in the Minerals and Industrial Process CSIRO – Melburn, Australia, 6-8 December, 1999. – 4pp.
Научно-исследовательский проект РФФИ (97-05-96627) "Математическое моделирование катастрофических волн у побережья Камчатки с целью совершенствования методов прогнозирования цунами".
Научный руководитель – к.ф.–м.н.,доцент Л. Б. Чубаров.
Разработанные конечно-разностные алгоритмы решения задач о распространении и трансформации длинных волн были применены к численному моделированию весьма сложных задач. Ниже показана динамика длинноволнового возмущения, вызванного цунамигенным землетрясением, обогнувшего в процессе распространения остров Окушири (Okushiri) и два очень маленьких островка, в масштабах рисунка представленных острыми конусами. На рис. 15a, 15b, показаны рельеф дна акватории и начальное возмущение с размахом амплитуды от -1.11м до 4.85м. Размер акватории 168750x307800м. Для аппроксимации применена равномерная сетка 125x 228. Приведенные ниже шесть фрагментов (рис. 16) показывают динамику волнения на протяжении 1700 сек. Заметим, что для детального описания наката в окрестности островов и побережья сетку необходимо измельчить.
(a)
|
(b)
|
Рис. 15. |
|
|
|
|
|
|
Рис. 16. |
Важнейшие публикации по проекту:
Л. Б. Чубаров, Г. С. Хакимзянов, З. И. Федотова, К. С. Симонов Отчет о научно-исследовательской работе по хоздоговору 16Н-99. (Глава 3.1 "Математическое моделирование трансформации цунами в прибрежной зоне." 24 стр.
Научно-исследовательский проект РФФИ (97-07-90372) "Развитие и поддержка информационно-вычислительной среды Сибирского отделения Российской Академии наук"
Научный руководитель проекта – академик Ю.И. Шокин
"Сеть Интернет Новосибирского Научного центра" является региональной академической сетью, объединяющей научные институты и организации Сибирского отделения Российской академии наук, расположенные в Новосибирске, институты Российской академии медицинских наук, ГНЦ вирусологии и биотехнологии "Вектор", а так же ряд других научных, учебных, медицинских организаций, учреждений культуры, образования и социальной сферы.
Сеть основана в 1995 году на базе узла SCNet сети Relcom, который поддерживался ИВТ СО РАН и использовал для связи с институтами отделения каналы связи (115 Кбит/с) ВЦКП, построенные еще в начале 70-х годов. Основную информацию о сети и о ходе работ по ее созданию можно найти на Информационном WWW сервере Сибирского отделения РАН по следующему адресу http://www-sbras.nsc.ru/win/nsc-net/nsc-address.html
Количественные показатели Сети следующие:
Число огранизаций – 90
Число сетей (локальных сетей организаций) нижнего уровня: – 61
Число пользователей: более 25 000
Число хостов: более 3 000
Число компьютеров подключенных к сети: более 5 000
Всего в организациях сети в настоящий момент функционирует около 9000
компьютеров (по данным анкет организаций).
"Сеть Интернет Новосибирского Научного Центра" является автономной системой AS5387 (домен NSC.RU), зарегистрированной в июне 1995 года и входящей в сеть Radio-MSU – RuHEP (Российской части международной сети HEPNet организаций, занимающихся вопросами физики высоких энергий). Анонсирование автономной системы Сети Nsc-Net в глобальный Интернет осуществляется через автономную систему Института ядерной физики СО РАН (AS5402) и автономную систему IP-провайдера Radio-MSU (AS2683).
Важнейшие публикации по проекту:
Информационные страницы проекта Сеть Интернет Новосибирского научного центра http://www-sbras.nsc.ru/win/nsc-net/nsc.html
Проект "Развитие и поддержка информационно-телекоммуникационной среды Сибирского отделения Российской Академии наук" http://www-sbras.nsc.ru/win/nsc-net/rfbr-sbras.html
Ю.И.Шокин, А.М.Федотов О сети Интернет Новосибирского научного центра (основные итоги 1999 года) // Доклад на заседании Президиума СО РАН 25.11.1999 года. http://www-sbras.nsc.ru/win/nsc-net/doc9911.html
Научно-исследовательский проект РФФИ (98-01-00722) "Теоретическое обоснование и реализация эффективных доказуемо-стойких методов защиты информации для полнотекстовых баз данных в среде Internet" (Информационная безопасность полнотекстовых баз данных в среде Интернет)
Научный руководитель – д.ф.–м.н., А.М. Федотов.
Разработана система защиты информации для полнотекстовых баз данных с доступом через Интернет, создаваемых на сервере Сибирского отделения РАН для организации авторизованного доступа и защиты информации от несанкционированного доступа.
Построены классы омофонных кодов, сложность которых меньше по порядку, чем у ранее известных методов и оценена надежность криптосистем, базирующихся на этих кодах.
Предложена конструкция доказуемо стойкой криптосистемы, сложность которой, измеряемая объемом памяти кодера и декодера (в битах) и временем кодирования и декодирования (в операциях над однобитовыми словами), экспоненциально меньше, чем у ранее известных методов.
Построен алгоритм перевода цепных дробей в обыкновенные, сложность которого меньше, чем у ранее известных методов.
Исследована задача построения эффективных поисковых деревьев для произвольных множеств двоичных слов.
Впервые построена верхняя оценка эффективности оптимального алгоритма, отличающаяся от нижней на константу.
Проведены исследования статистических свойств важнейших классов блоковых шифров.
Важнейшие публикации по проекту:
Информационная безопасность полнотекстовых баз данных в среде Интернет (информационные страницы проекта) // http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib/security.html
Рябко Б.Я., Фионов А.Н. Эффективный метод адаптивного арифметического кодирования для источников с большими алфавитами. // Проблемы передачи информации. – 1999. – Т.35. Вып.4.– С.1-14.
Федотов А.М. Проблемы защиты информации в WWW информационных системах. // Доклад на IV Международном рабочем совещании по электронным публикациям (El-PUB-99). Новосибирск, 1999. //http://www.ict.nsc.ru/win/mathpub/el-pub99/abstract.dhtml?2
Научно-исследовательский проект РФФИ (98-01-00736). "Численное моделирование турбулентных следов за телами, движущимися в стратифицированной среде".
Научный руководитель проекта – д.ф.–м.н., профессор Г.Г. Черных.
Осуществлено сопоставление параметров внутренних волн, генерируемых турбулентными следами за самодвижущимся и буксируемым телами в стратифицированной среде. Показано, что турбулентный след за буксируемым телом генерирует волны существенно большей амплитуды. Построена численная модель динамики закрученного турбулентного следа в пассивно-стратифицированной среде.
Важнейшие публикации по проекту:
Chernykh G.G., Voropayeva O.F. Internal waves, generated by momentumless turbulent wake in linearly stratified media. // Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling. – 1999. – V. 14. – N 4 -P. 311-326.
Воропаева O.Ф., Мошкин Н.П., Черных Г.Г. Внутренние волны, генерируемые турбулентными следами за самодвижущимся и буксируемым телами в линейно стратифицированной среде. // Математическое моделирование. Принята в печать.
Научно-исследовательский проект РФФИ (98-01-00742) "Численное исследование особенностей пространственных течений несжимаемой жидкости в гидроаэродинамических установках".
Научный руководитель проекта – к.ф.–м.н., доцент C.Г.Черный
Проведены расчеты и анализ течений с сильной закруткой, характеризуемых явлением распада вихря. Моделирование осуществлялось в цилиндрической трубе. Рассмотренные режимы течений соответствовали данным, полученным с помощью элементарной теории распада вихря. Исследовалось влияние параметров течения (величины осевой составляющей скорости потока, перепада давления между состояниями перед и за областью распада, вязкости) на положение зоны распада вихря. Как показали расчеты, перепад давления между зонами до и после распада имеет доминирующее значение на положение зоны распада. Без его учета зона распада перемещалась вниз по потоку (в отличии от эксперимента в котором ее положение было стационарно). На основе анализа полученных результатов численного моделирования в элементарную модель распада вихря внесено дополнительное уравнение для учета перепада давления между состояниями перед и после распада.
Важнейшие публикации по проекту:
Черный С. Г., Шашкин П.А., Грязин Ю.А. Численное моделирование пространственных турбулентных течений несжимаемой жидкости на основе k-e моделей. Вычислительные технологии, 1999, т.4 N 2 с. 74-94.
Шаров С.В. Численное исследование пространственных течений несжимаемой жидкости в элементах гидродинамических устройств. Автореферат диссертации // Новосибирск 1999, 18с.
Издательский проект РФФИ (98-01-14002)."Издание монографии "Численные методы "частицы – в ячейках". Авторы – Ю.Н. Григорьев, В.А. Вшивков. Под редакцией академика Ю.И. Шокина.
Руководитель проекта –д.ф.–м.н., профессор Ю.Н. Григорьев.
Выполнена и сдана в издательство "Наука" корректура монографии объемом 10 п.л.
Научно-исследовательский проект РФФИ (98-02-17115а). "Магнитоплазменные конфигурации Галатея- Пояс – экспериментальные и теоретические исследования"
Научный руководитель проекта – к.ф.–м.н. С.Ю. Богданов (ИОФ РАН)
Исполнители от ИВТ – д.ф.–м.н. Дудникова Г.И., д.т.н. Шурина Э.П.,
к.ф.–м.н. Федорук М.П.
Разработаны алгоритм и реализующая его программа для численного моделирования стационарного термоядерного реактора-Галатеи ''Октуполь." Выполнены тестовые и первые демонстрационные расчеты.
Важнейшие публикации по проекту:
Белимов А.В., Дудникова Г.И., Федорук М.П., Шурина Э.П. Моделирование плазменных конфигураций – галатей типа ''Пояс"// ПМТФ. -1999.– Т.40.– N.4. -С. 3-10.
Богданов С.Ю., Дудникова Г.И., Федорук М.П., Франк А.Г., Яковлев В.С. Численное моделирование образования токовых слоев в установке "Галатея-Пояс"// XXVI Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород. Тезисы докладов, -1999. -С.235.
Дудникова Г.И., Федорук М.П., Яковлев В.С. Численное моделирование магнитоплазменных конфигураций Галатея-Пояс // Вычислительные технологии. Принята в печать.
Научно-исследовательский проект РФФИ (98-05-65302). "Теоретическое и экспериментальное исследование методов учета априорной информации и натурных измерений при моделировании атмосферных процессов".
Научный руководитель – д.ф.–м.н., профессор Г.С. Ривин.
Продолжены исследования по разработке методики усвоения метеорологических данных на основе субоптимального алгоритма фильтра Калмана. Проведены численные эксперименты, основанные на прогнозировании ансамблей, по изучению свойств упрощенных моделей, которые могут использоваться для расчета матриц ковариаций ошибок прогноза. На рис. 17 приведены результаты численных экспериментов, а именно, поведение первого собственного вектора ковариационной матрицы, полученной с использованием двух упрощенных (модели 1 и 3) и "истинной" моделей (модель 0) для t=1ч.
Как видно из рисунка, ковариационные матрицы, посчитанные с помощью упрощенных моделей близки к матрице, посчитанной по исходной модели.
Рис. 17. Поведение первого собственного вектора ковариационной матрицы, полученной с использованием двух упрощенных (а -модель 1 и б – модель 3) и "истинной" моделей (модель 0).
Важнейшие публикации по проекту:
Климова Е.Г. Асимптотическое поведение схемы усвоения метеорологических данных, основанной на алгоритме фильтра Калмана // Метеорология и гидрология.– 1999. – N 8. – С.55-65.
Научно-исследовательский проект РФФИ (99-01-00512) "Численное моделирование динамики взаимодействия лазерного импульса с плазмой."
Научный руководитель проекта- д.ф.–м.н. Дудникова Г.И.
Созданы программные модули для решения задачи взаимодействия лазерных импульсов петаватной мощности с плазмой докритической концентрации. Проведенный вычислительный эксперимент продемонстрировал релятивистскую самофокусировку излучения и формирование вакуумного канала в плазме. Обнаружена генерация релятивистских злектромагнитных солитонов.
Важнейшие публикации по проекту:
Bulanov S.V., Esirkepov T.Zh., Naumova N.M., Pegoraro F., Vshivkov V.A. Solitonlike electromagnetic waves behind a superintense laser pulse in a plasma // Physical Review Letters. .– 1999. – V. 82.– N 17.– P. 3440-3443.
Bulanov S.V., Califano F., Dudnikova G.I., Lisseikina T.V., Naumova N.M., Pegoraro F., Vshivkov V.A., Sakai J.–I., Sakharov A.S.Laser acceleration of charged particles in inhomogeneous plasmas. II: Particle injection into acceleration phase due to nonlinear wake wave-breaking // Plasma Physics Reports. .– 1999.– V. 25.– N 6.– P. 468-480.
Буланов С.В., Калифано Ф., Дудникова Г.И., Лисейкина Т.В., Наумова Н.М., Регораро Ф., Вшивков В.А., Сакаи Дж.–И., Сахаров А.С. Лазерное ускорение заряженных частиц в неоднородной плазме. II: Инжекция частиц в ускоряющую фазу поля при нелинейном опрокидывании кильватерной волны // Физика плазмы. – 1999.– T. 25.– № 6.– C. 401-453.
Pegoraro F., Bulanov S.V., Califano F., Dudnikova G.I., Esirkepov T.Zh., Lisseikina T.V., Macchi A., Naumova N.M., Vshivkov V.A. Theory and computer simulations of the interaction of a relativistic laser pulse with a plasma // Proc. of the International Conference on Lasers 98, eds. V.J. Corcoran and T.A. Goldman, STS Press, Mc Lean Va Abstracts, Tucson (USA).– 1999.
Буланов С.В., Вшивков В.А., Дудникова Г.И., Есиркепов Т.Ж., Калифано Ф., Каменец Ф.Ф., Лисейкина Т.В., Наумова Н.М., Регораро Ф. Взаимодействие лазерных импульсов петаваттной мощности с плазмой окритической концентрации // Физика плазмы. – 1999.– T. 25.– № 9.– C. 764-778.
Есиркепов Т.Ж., Сентоку И., Мима К., Нишихара К., Калифано Ф., Пегораро Ф., Наумова Н.М., Буланов С.В., Уешима И., Лисейкина Т.В., Вшивков В.А., Като И. Ускорение ионов сверхмощным лазерным импульсом в плазме // Письма в ЖЭТФ. – 1999.– T.70.– № 6.– C. 80-86.
Esirkepov T.Zh., Sentoku Y., Mima K., Nishihara K., Califano F., Pegoraro F., Naumova N.M., Bulanov S.V., Ueshima Y., Lisseikina T.V., Vshivkov V.A., Kato Y. Ion acceleration by superintense laser pulses in plasmas // JETF Letters.– 1999.– V. 70.– N 2.– P. 82-89.
Научно-исследовательский проект РФФИ (99-01-00560) "Неявные схемы Рунге-Кутты третьего порядка и их приложения в задачах аэродинамики".
Научный руководитель проекта – д.ф.–м.н. Пинчуков В.И.
Предложена трехшаговая неявная схема третьего порядка для решения уравнений сжимаемого газа, основанные на использовании дискретизации по времени типа Рунге-Кутты, скалярных факторизованных стабилизирующих операторов, симметричных аппроксимаций четвертого порядка для пространственных производных первой степени и адаптивной диффузии третьего порядка.
Исследована работоспособность схемы для расчета разрывных и гладких течений сжимаемого газа.
Показана сходимость по времени на разрывных решениях (достигается невязка порядка машинного нуля) с использованием от нескольких сот до 2-3-х тысяч итераций в зависимости от числа Куранта.
Проведены расчеты задачи о пассивной конвекции уединенного вихря, имеющей точное решение.
Приводимые в литературе данные говорят о том, что при моделировании конвекции в течение больших промежутков по времени эффект накопления погрешности делает неприменимыми даже наиболее эффективные схемы второго (и тем более первого) порядка по времени. Явные схемы третьего порядка дают удовлетворительные результаты, явные схемы четвертого-пятого порядков дают очень хорошие результаты. Предлагаемые неявные схемы третьего порядка также дают приемлемые результаты, несмотря на использование увеличенного шага по времени.
На рис. 18 приведены распределения плотности в центральном сечении вихря для t=100 (вихрь проходит 10 размеров расчетной области). Точками изображено точное решение, прямоугольниками и треугольниками – численное решение для числа Куранта 1.4, крестиками – для числа Куранта 0.7. Треугольниками изображено численное решение, полученное при уменьшенных в два раза коэффициентах искусственной диффузии по сравнению с их обычными значениями, обеспечивающими оптимальную сходимость по времени.
Рис. 18.
Важнейшие публикации по проекту:
Пинчуков В.И. О неявных схемах типа Рунге-Кутты третьего порядка по времени. // Вычислительные технологии. -1999. -T. 4. – N 2. – C. 59-73.
Пинчуков В.И. Неявные схемы Рунге-Кутты третьего порядка. // ЖВМ и МФ. -1999. – Т. 39. – N 11. – С. 1855-1868.
Научно-исследовательский проект РФФИ (99-01-00617). Математическое моделирование твердотопливных газогенераторов холодных газов.
Научный руководитель д.ф.–м.н., профессор Л.К.Гусаченко (ИХКиГ СО РАН).
Исполнитель от ИВТ СО РАН – д.т.н., профессор А.Д.Рычков.
Совместно с ИКХиГ СО РАН разработана новая математическая модель горения твердого топлива (ТТ), предполагающая наличие двух зон вблизи поверхности горения – зоны плавления ТТ (жидкая фаза) и вспененной зоны (двухфазная среда). Эта модель позволяет более реалистично объяснить ряд явлений, связанных с нестационарным горением ТТ, имеющих существенное значение для способа получения "холодных" газов в твердотопливных газогенераторах.
Разработан численный алгоритм для реализации такой модели и проводятся тестовые расчеты.
Важнейшие публикации по проекту:
Zarko V.E., Gousachenko L.K., Rychkov A.D. Effect of melting on the combustion behaviour of energetic materials // Journal of Propulsion and Power. -1999. Принята в печать.
Проект РФФИ по организации на территории Россиии международных мероприятий (99-01-10051). "Организация и проведение международных научных мероприятий".
С 17 по 20 августа 1999 г. в Академгородке Красноярского научного центра СО РАН состоялась V научная конференция "Современные методы математического моделирования природных и антропогенных катастроф".
Конференцию проводили ИВТ СО РАН (г.Новосибирск) и ИВМ СО РАН (г.Красноярск) в соответствии с Планом научных мероприятий РАН и СО РАН и решением предыдущего Совещания (Красноярск, 1997 г).
Председатель организационного комитета – директор ИВТ СО РАН академик Шокин Ю.И., зам. председателя – зам. директора по науке ИВМ СО РАН профессор Москвичёв В.В., ученый секретарь конференции – к.ф.–м.н. Молородов Ю.И..
В программу конференции были включены 88 докладов представленных сотрудниками научных центров и ВУЗов России, а также представителями Главного Управления ГОЧС Красноярского края, Красноярского регионального отделения международной академии экологии и природопользования, Международного научного центра исследований экстремальных состояний организма при президиуме КНЦ СО РАН, Сибирского филиала Всероссийского НИИ противопожарной обороны МВД РФ.
В работе конференции приняло участие более 80 человек из 11 городов России, среди которых 1 академик, 2 члена-корреспондента РАН, 11 докторов наук и 13 кандидатов наук, 8 аспирантов и 5 магистрантов НГУ.
Тематика докладов отразила ряд устойчивых тенденций, сложившихся в практике научных исследований в области катастрофических процессов.
Большинство докладов были посвящены вопросам применения методов математического моделирования в указанной проблемной области как в теоретическом, так и в практическом аспектах. При этом коллективы, имеющие значительный задел в решении задач экологического характера представили результаты, связанные с построением и исследованиями новых математических моделей и алгоритмов для комплексного моделирования физических процессов, а также конкретные программные системы, предназначенные для функционирования в службах предупреждения катастроф.
Вместе с этим ряд докладов показал хорошие перспективы подключения к исследованиям в области природных и антропогенных катастроф новых исследовательских групп, обладающих высокой квалификацией в решении задач гидро-газодинамики, владеющих мощным математическим, алгоритмическим и программным инструментарием.
Участники конференции подчеркивают целесообразность проведения подобных мероприятий и обращаются к оргкомитету конференции с просьбой о публикации сборника трудов и проведении следующей конференции в 2001 году.
Проект РФФИ по организации на территории Россиии международных мероприятий (99-01-10067). "Организация и проведение международных научных мероприятий".
С 17 по 20 августа 1999 г. в Академгородке Красноярского научного центра СО РАН под руководством академика Ю.И.Шокина состоялось XV Международное совещание по интервальной математике.
Конференцию проводили ИВТ СО РАН (г.Новосибирск) и ИВМ СО РАН (г.Красноярск) в соответствии с Планом научных мероприятий РАН и СО РАН и решением предыдущего Совещания (Новосибирск, 1999 г).
Председатель организационного комитета – академик Ю.И. Шокин (Россия, Новосибирск)
Ученый секретарь – к.ф.–м.н. С.П. Шарый (Россия, Новосибирск).
На XV Международном совещании по интервальной математике, проведенном в рамках научных мероприятий "Вычислительные технологии-99", было заслушано 13 научных докладов. Общее количество участников составило 17 человек. География участников охватывала регион России от Москвы на западе до Иркутска и Красноярска на востоке и Барнаула на юге.
Научная программа Совещания традиционно являлась весьма широкой по охвату тем и направлений. Теоретические доклады представляли исследования по теории сложности интервальных вычислений и различным аспектам построения эффективных алгоритмов для решения интервальных задач от линейных алгебраических систем до дифференциальных уравнений. Большая доля докладов совещания была посвящена разнообразным и неуклонно расширяющимся приложениям интервального анализа управлению техническими системами в условиях интервальной неопределенности, программным системам выявления ошибок на основе интервальной арифметики.
Участниками конференции предложено:
Научно-исследовательский проект РФФИ (99-07-90222) "Электронный атлас "Биоразнообразие животного и растительного мира Сибири"
Научный руководитель – академик Ю.И. Коропачинский
Ответственный исполнитель – д.ф.–м.н., профессор А.М. Федотов
Организации -соисполнители проекта: ЦСБС СО РАН, ИЦиГ СО РАН, ИСЭЖ СО РАН
Электронный атлас "Биоразнообразие животного и растительного мира Сибири" предназначен для аккумуляции данных о видах животных и растений, а также экологических характеристик территорий и обеспечения доступа к этим данным через ИНТЕРНЕТ. На основе анализа опыта построения и функционирования атласа разрабатывается концепция распределенной базы знаний "Биоразнообразие планеты".
Основные задачи:
Электронный атлас и базы данных разрабатываются в виде распределенной информационной системы. Атлас наполняется на основе уникальных коллекций, состоящих из описаний, карт, рисунков и фотографий более чем 310 тыс. видов растительности и животного мира Сибири и содержащая более чем 23 тыс. описаний и фотографий растительных сообществ Сибири, а также базы данных генофонда сельскохозяйственных и лекарственных (ценных) растений и животных.
В настоящий момент уже функционируют и открыты для широкого доступа следующие базы данных:
"Флора Новосибирской области"
http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib/bio/db/
"Зеленая книга Сибири" (Редкие и нуждающиеся в охране растительные сообщества Сибири).
http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib/bio/green/
"Электронный каталог растений Сибири"
http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib/atlas/flora/
Морфологическое разнообразие хирономид
http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib/atlas/chironomids
Сортовое многообразие картофеля
http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib/atlas/kartofe
Cорта облепихи, выведенные в Институте Цитологии и Генетики СО РАН и Новосибирской зональной плодово-ягодной опытной станции им. И.В. Мичурина СО РАСХН
http://www-sbras.nsc.ru/win/elbib/atlas/oblep
Каталог видов растительного мира бывшего СССР
http://www-sbras.nsc.ru/~ek21/plants/ .
В настоящий момент на этих БД отрабатываются основные технологические подходы для создания электронного атласа и создание автоматически актуализируемых баз данных биологических видов и на основе системы классификаторов, а также поддержка распределенной работы и кооперации исследователей, находящихся в разных регионах.
Планируется создание следующих баз данных:
В настоящее время представление информации в виде статических HTML-страниц теряет актуальность, поскольку любое небольшое ее изменение или обновление зачастую влечет за собой весьма энергоёмкую процедуру исправления множества файлов, а создание системы поиска упирается в организации индексных файлов, размер которых может быть сравним с размером основной информации.
В связи этим в основу создания электронных коллекций в нашей работе положена концепция динамических документов, в которой каждый тип документов, содержащих информацию о конкретных биологических фактах, представляется в виде набора объектов со своей характеристикой – метаинформацией (наподобие тому, как это принято в объектных языках программирования). При этом выделяются три основных типа объектов, характеризующих документ:
Очевидно, что введение первого и третьего типов объектов, связано с WWW технологией представления информации. В качестве стандарта описания объектов, составляющих документ принят технологический стандарт метаописания CORBA, даваемый языком SGML (или XML) и используются принципальные возможности динамического описания HTML документов (CSS).
При этом информационные объекты, можно разделить на простые объекты (объекты, которые не имеют связей с другими коллекциями документов или с другими документами) и сложные объекты (объекты, которые такие связи имеют).
Создание любой электронной коллекции основывается на информационной структуре данной коллекции документов. Поэтому каждый информационный объект должен в своем описании нести "полную характеристику" как его "использовать". Для занесения в электронную коллекцию фактографической информации, последняя подлежит паспортизации – формальному описанию структуры объектов, составляющих документы, (см. например, унифицированный паспорт описания сообществ в базе данных, содержащих
информацию о редких и нуждающихся в охране растительных сообществ
Сибири).
Разработанная технология позволяет оперативно управлять и актуализировать информацию, хранящуюся в разнородных и распределенных по сети базах данных, организовать гибкий поиск, что самое главное создать достаточно удобный интерфейс для ее наполнения.
В рамках данного проекта разработана и функционирует пилотная версия автоматизированной системы формирования и актуализации коллекций биологических публикаций.
Основные публикации по проекту:
Коропачинский И.Ю., Шокин Ю.И., Шумный В.К., Ермаков Н.Б., Колчанов Н.А., Федотов А.М. Электронный атлас "Биоразнообразие животного и растительного мира Сибири" // Труды первой всероссийской конференции "Электронные библиотеки: перспективные методы и технологии, электронные коллекции". – РФФИ. СпбГУ. РАН. – 1999. – С. 187-192.
Коропачинский И.Ю., Шокин Ю.И., Байков К.С., Ермаков Н.Б., Федотов А.М., Хорев А.Г. Электронные публикации биологических данных.
http://www-sbras.nsc.ru/win/gis_new/lib/reports/98/ep_br98.html
Ермаков Н.Б., Коропачинский И.Ю., Седельников В.П., Федотов А.М. База данных по редким и нуждающимся в охране растительным сообществам Сибири.
http://www-sbras.nsc.ru/win/mathpub/el-pub99/abstract.dhtml?29
Байков К.С., Банаев Е.В., Ермаков Н.Б., Железнов А.В., Киселева Г.Н., Коропачинский И.Ю., Резникова Ж.И., Рябко Б.Я., Соловьев В.С., Федотов А.А., Федотов А.М., Фролов А.С., Харитонов А.Ю., Хорев А.Г., Шумный В.К. Электронный атлас "Биоразнообразие животного и растительного мира Сибири"
http://www-sbras.nsc.ru/win/mathpub/el-pub99/abstract.dhtml?57
Научно-исследовательский проект РФФИ (99-07-90418) "Разработка технологий программных вычислений на модели многопроцессорного кластера для решения прикладных задач".
Научный руководитель– д.ф.–м.н., профессор В.М. Ковеня
На основе 3-х персональных компьютеров P-2 собрана модель многопроцессорного кластера и проводится отладка математического обеспечения поддержки параллельных вычислений на базе операционной системы LINUX.
Проводится разработка параллельных алгоритмов решения задач физики плазмы, аэрогидродинамики и физики атмосферы и океана на параллельных ЭВМ.
Предложена модификация классического метода декомпозиции областей для нестационарных уравнений волновой гидродинамики. При такой модификации на каждой итерации задача решается на всем временном отрезке.
Исследованы различные подходы к построению граничных условий на линии декомпозиции, определена зависимость от направления подхода волны и от протяженности "переходной зоны". Обоснована технология построения теоретических оптимальных условий склейки. При рассмотрении линеаризованных моделей удалось также доказать ряд теоретических результатов, в частности, независимость скорости сходимости алгоритма от протяженности "переходной зоны". В одномерной и в двумерной постановках такие граничные условия реализованы и проверены экспериментально.
Научно-исследовательский проект РФФИ (00-01-00619) "Разработка экономичных алгоритмов решения задач аэродинамики на основе метода расщепления".
Научный руководитель – д.ф.–м.н., профессор В.М. Ковеня
Для решения задач газовой динамики предложены неосциллирующие консервативные схемы на нерегулярных сетках, основанные на расщеплении потоков по физическим процессам. Системы сеточных уравнений решаются с помощью эффективной многосеточной процедуры, разработанной ранее для сеток регулярной структуры.
Предложенны и исследованы схемы расщепления с минимальной диссипацией для решения уравнений магнитной гидродинамики при произвольном положении вектора магнитного поля. Проведены тестовые расчеты двумерных течений.
На основе метода предиктор-корректор предложены схемы расщепления по физическим процессам повышенного порядка (типа TVD схем) для решения нестационарных задач газовой динамики.
Важнейшие публикации по проекту:
Карамышев В.Б., Кукарцева О.В. Локальная многосеточная технология решения задач трансзвуковой аэродинамики // Вычислительные технологии. Принята в печать.
Kovenya V.M. Splitting method in the problems of CFD // Computational fluid dynamics journal.– 1999. -V.8. – N 2. – P. 186-194.
ПРОГРАММА ПОДДЕРЖКИ ВЕДУЩИХ НАУЧНЫХ ШКОЛ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Проект РФФИ (96-15-96265) "Информационно-вычислительные технологии в задачах поддержки принятия решения".
Научный руководитель – академик Шокин Ю.И.
Исследованы особенности поведения плотности и полного давления в процессе пересоединения силовых линий магнитного поля. Показано, что распределение плотности определяется только значением коэффициента теплопроводности, а распределение полного давления определяется величиной полоидального магнитного поля.
Определены основные задачи, стоящие перед информационно вычислительными технологиями в контексте повышения эффективности разрешения кризисных ситуаций, порожденных природными и техногенными катастрофами. Указаны некоторые базовые характеристики и факторы, определяющие кризисные ситуации.
Исследованы вопросы управления кризисными ситуациями, определения особенностей кризисных ситуаций, порождаемых природными и антропогенными катастрофами, сформулированы основные задачи по управлению антикризисными мероприятиями, решаемые с помощью современных информационно-вычислительных технологий в различные периоды функционирования соответствующих служб.
Выполнено численное моделирование радиального плазмохимического реактора с целью сравнения наиболее употребительных упрощенных кинетических моделей для тетрафторида углерода. Результаты расчетов для 2х-, 3х- и 4х-компонентной кинетик показывают, что для разных моделей имеют место значительные расхождения в значениях концентраций фтора и скорости травления образца.
Важнейшие публикации по проекту:
Zhukov V.P., Fuchs G. Incompressibility approximation in magnetohydrodynamics // Fluid Dynamics. -1999. – V. 34.– N 1.– p.121-125.
Дудникова Г.И., Жуков В.П., Фукс Г. Поведение плотности и полного давления в процессе вынужденного и спонтанного пересоединения // ПМТФ.–1999. – T.40.– N 4.– C. 11-15.
Дудникова Г.И., Жуков В.П., Франк А.Г. Об одной возможности разрушения токового слоя // XXVI Звенигородская конференция по физике плазмы и УТС, Звенигород. Тезисы докладов. -1999. – C. 216.
Шокин Ю.И., Чубаров Л.Б. Современные информационные технологии – эффективный инструмент разрешения кризисных ситуаций. // ЭКО. -1999. – № 12. -С. 15-29.
Shokin Yu.I., Grigoryev Yu.N., Gorobchuk A.G. Advanced optimization of etching processes in plasma-chemical reactors // Book of abstracts of 8th International symposium on computational fluid dynamics (September 5th-10th, 1999, Bremen, Germany) -1999. -PP.106-107.
Shokin Yu.I., Grigoryev Yu.N., Gorobchuk A.G. Advanced optimization of etching processes in radial flow plasma-chemical reactor // Proceedings of 8th International symposium on computational fluid dynamics. -1999. Universitat Bremen, Germany. – 11p.
Далее ![]() |
![]() Webmaster Обратная связь |
![]() |
© 1999 Institute of Computational Technologies SB RAS, Novosibirsk
Last update: Thursday, 11-May-2000 15:40:54 NOVST