Лаборатория математического моделирования

Научный руководитель: Н.А.Гумеров Сотрудники

Оборудование

Сотрудники лаборатории компьютерного моделирования
И.Ш. Ахатов (слева), Н.А. Гумеров (в центре) и сотрудники лаборатории современного компьютерного моделирования микро- и наномасштабных процессов

Разработка и использование высокоэффективных методов расчета течений дисперсных сред в микро- и наномасштабах имеет неоценимое значение для теории, экспериментов и практических приложений. Это связано прежде всего с трудностью и дороговизной экспериментов, когда обычные методы визуализации не могут быть использованы напрямую (длина волны света видимого диапазона порядка 500 нанометров, что может быть сравнимо или больше размера визуализируемых частиц). Кроме того, задачи динамики дисперсных систем многопараметрические, что делает вычислительные методы особенно важными для планирования и обработки экспериментов, разработки и проверки адекватных математических моделей.

В центре внимания лаборатории находятся высокопроизводительные алгоритмы решения основных уравнений математической физики в трех пространственных измерениях на неструктурированных множествах точек, составляющие основу прямых методов расчета дисперсных систем и представляющие наибольшую вычислительную сложностью. К таким алгоритмам относится быстрый метод мультиполей, в разработке и применении которого лаборатория является пионером в России и по результатам, полученным для моделей дисперсных систем занимает одно из передовых мест в мире. Лаборатория также занимается внедрением новейших вычислительных архитектур (гетерогенные системы на основе многоядерных центральных процессоров и графических процессоров) и реализации масштабируемых алгоритмов на аппаратном обеспечении, которое в мире на настоящее время используется при решении задач механики только в нескольких передовых исследовательских центрах. В лаборатории проводятся семинары, читаются курсы лекций. Сотрудники выступают с докладами на ведущих российских и зарубежных конференциях (только в 2012 году результаты докладывались в США, Англии и Сингапуре).

На данный момент лаборатория занимается решением следующих основных задач: