Отдел вычислительной математики и математического моделирования

Отдел образован в 2011 г. на базе отдела параллельных вычислительных процессов (1993-2011 гг., до 2006 г. отдел возглавлял доктор физ.-мат. наук П.И. Соболевский, с 2006-2011 гг. доктор физ.-мат. наук Н.А. Лиходед) и отдела вычислительной математики и математического моделирования (2004-2011гг., до 2009 г. отдел возглавлял доктор физ.-мат. наук, профессор П.П. Матус, с 2009-2011гг. кандидат физ.-мат. наук С.В. Лемешевский.). С 2011 года отдел возглавляет кандидат физ.-мат. наук Г.Ф. Громыко.

Состав отдела

Заведующий отделом

Громыко Галина Феодосьевна

кандидат физико-математический наук

Главный научный сотрудник

Матус Петр Павлович

член-корреспондент, профессор

Ведущий научный сотрудник

Заяц Галина Михайловна

кандидат физико-математический наук

Ведущий научный сотрудник

Чуйко Михаил Матвеевич

кандидат физико-математический наук

Ведущий научный сотрудник

Мацука Надежда Петровна

кандидат физико-математический наук

Младший научный сотрудник

Авлас Артем Николаевич

Младший научный сотрудник

Максимов Михаил Сергеевич

Младший научный сотрудник

Щадинский Денис Александрович

  • Разработка и исследование численных методов решения многомерных задач математической физики и механики, описываемых уравнениями в частных производных
  • Построение эффективных численных методов в области вычислительной аэро- и гидродинамики, гемодинамики, теплообмена, диффузии и др.
  • Исследования в области теории параллельных вычислений. Разработка математических методов распараллеливания алгоритмов. Разработка методов оптимизации вычислительных алгоритмов для многопроцессорных вычислительных систем
  • Разработка алгоритмов и программ для численного моделирования физических процессов различной природы
  • Моделирование турбулентных потоков вокруг движущихся тел (разработан программный комплекс для расчета на суперкомпьютере внешнего обтекания тел, движущихся в турбулентных сжимаемых средах)
  • Моделирование тепловых режимов космических аппаратов негерметичного исполнения в условиях полета по околоземным круговым и эллиптическим орбитам (разработан программно-моделирующий комплекс для отработки орбитальных систем терморегулирования космических аппаратов)
  • Моделирование процессов в области разработки технологии теплозащитных композиционных покрытий
  • Моделирование процессов пиролиза
  • Моделирование процессов в области микроэлектроники
  • Моделирование для решения задач экранирования магнитных полей
  • Разработка и оптимизация параллельных приложений для решения вычислительных задач на суперкомпьютерах с распределенной памятью
  • Динамический программный тренажер для подготовки операторов управления установкой гидроконверсии вакуумного газойля (ГКВГ), в основу которого положены математические модели движения жидких и паровых потоков, ректификации и модели элементов управления (клапана, задвижки, насосы).
  • Алгоритмы и программы для математического моделирования течений жидкости в гидравлических сетях.
  • Математическое моделирование процессов многокомпонентной ректификации для колонн тарельчатого типа.
  • Моделирование технологических процессов постимплантационной быстрой термообработки кремниевых структур в условиях многомерности и многослойности полупроводниковых структур.
  • Математическое моделирование фазовых превращений при лазерной обработке материалов.
  • Численное моделирование геофильтрационных и геомиграционных потоков, возникающих при работе нескольких скважин в двух водоносных пластах, разделяющихся слабопроницаемым промежуточным слоем, исследование пятна загрязнения в результате возникающих фильтрационных потоков.
  • Разработка математических моделей процессов формирования газотермических покрытий и процессов, связанных с последующей термической обработкой нанесенных материалов.
  • Численное моделирование тепловых и деформационных процессов в многослойных покрытиях с различными теплофизическими свойствами, используемое для анализа структуры теплозащитных покрытий для керамических материалов на основе диоксида циркония, эксплуатирующихся в широком диапазоне нагрузок, температур и составов окружающей среды.
  • Разработка численных алгоритмов решения систем дифференциальных уравнений для расчета тепловых процессов в космическом аппарате с учетом работы системы обеспечения тепловых режимов.
  • Разработка численного метода решения системы уравнений, описывающей пространственно-временную эволюцию заряда, возникающего в диэлектрике структуры металл-диэлектрик-полупроводник (МДП) при воздействии на нее ионизирующего излучения.
  • Разработка метода численного решения системы нелинейных нестационарных многомерных уравнений, описывающих эволюцию точечных дефектов и диффузию имплантированных примесей в кремнии, при быстром термическом отжиге в условиях многослойности полупроводниковых структур.
  • Разработка численного метода и параллельного алгоритма решения квазилинейных двумерных параболических уравнений с краевыми условиями третьего рода для моделирования процессов переноса донорских примесей в условиях низкоэнергетической имплантации и короткого термического отжига.
  • Численное моделирование процессов кристаллизации без явного выделения фронта кристаллизации в условиях размытых фазовых переходов, происходящих в силуминовой отливке из сплава АК12 в струйном кристаллизаторе в исследовательской установке литья закалочным затвердеванием.
  • Методы тайлинга при различных стратегиях отображения параллельных алгоритмов (LPGS, LSGP) на вычислительные системы с распределенной памятью.
  • Методы построения аппроксимаций множества тайлов в случае применения тайлинга к многогранным областям вычислений достаточно общего вида.
  • Алгоритмы и параллельные программы для численного решения двумерных параболических уравнений с краевыми условиями первого рода на суперкомпьютерах с распределенной памятью.
  • Численный метод и параллельный алгоритм для решения квазилинейных двумерных параболических уравнений с краевыми условиями третьего рода локально-одномерным методом.
  • Параллельные процедуры для выполнения операций матрично-векторного умножения для решения систем линейных уравнений с разреженными матрицами над полем вычетов по модулю 2.
  • "Разработка и исследование методов распараллеливания последовательных алгоритмов, развитие методов и инструментария для решения граничных задач геоэкологии и микроэлектроники на суперкомпьютере", НИР "Разработка и исследование методов распараллеливания последовательных алгоритмов, построение численных методов и параллельных алгоритмов для решения многомерных задач математической физики", ГПНИ «Конвергенция 1.5.02», 2011-2015 гг.
  • "Специализированные методы численного анализа технических и биомеханических систем", ГПНИ «Конвергенция 1.5.01» , 2011-2015 гг.
  • НИР "Математическое моделирование процессов получения теплозащитных покрытий на основе диоксида циркония, стабилизированного оксидами редкоземельных металлов с максимальным содержанием тетрагональной фазы", НИР "Построение и программная реализация параллельных алгоритмов для решения задач диффузии примесных атомов в полупроводниковых структурах", ГПНИ «Инфор-матика и космос 1.6.04», 2011-2013 гг.
  • "Разработка методов математического моделирования (системного анализа) для выбора оптимальных технологических решений в условиях литейных, металлургических и термических производств промышленных предприятий Республики Беларусь", ГППИ «Механика, техническая диагностика, металлургия 2.2.01», 2011-2013 гг.
  • "Разработка физико-математических моделей и программного обеспечения для моделирования процессов термообработки кремниевых структур и электрофизических свойств элементной базы субмикронной электроники", ГПНИ «Электроника и фотоника 1.1.03», 2009-2011 гг.
  • Программа Союзного государства «СКИФ-ГРИД», задание 3.1.5 «Разработка комплекса алгоритмов и программ для криптографических вычислений в высокопроизводительной многопроцессорной вычислительной среде», 2008-2010 гг.
  • "Математическое моделирование процесса формирования плазменных керамических покрытий для создания слоев с минимальной пористостью в элементах топливных ячеек", ГКПНИ «Инфотех 57», 2009-2010 гг.
  • "Разработка математических моделей и комплекса программ для моделирования технологических процессов в блоке фракционирования", ГКПНИ «Инфотех 56», 2009-2010 гг.
  • "Разработка математического описания процесса газотермического напыления композиционного покрытия с проверкой адекватности модели", ГППИ «Композиционные материалы 4.04/2», 2009-2011 гг.
  • "Обобщенный тайлинг для распараллеливания и улучшения локальности гнезд циклов" - договор с БРФФИ № Ф10-085.
  • "Регуляризация задач восстановления функциональных параметров динамических систем", договор с БРФФИ № Ф11-070.
  • "Тайлинг для организации параллельных вычислений" (ФФИ 12, "НАУКА (НАНБ-вузы))".
  • "Разработка, анализ и применение новых эффективных разностных методов решения многомерных задач фильтрации и конвекции-диффузии", договор с БРФФИ № Ф12Р-177.
  • "Развитие методов решения некорректных задач математической физики и их применение для идентификации процессов переноса", договор с БРФФИ № Ф13К-004.
  • "Восстановление функций источников в нелинейных нестационарных начально-краевых задачах, описывающих процессы переноса", договор с БРФФИ № Ф09-068.