| 1. | Наименование проекта | Аналитические и численные методы исследования сложных систем и нелинейных задач математической физики |
|---|---|---|
| 2. | Регистрационный номер ЦИТИС: | 123032300004-4 |
| 3. | Исполнитель | Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" |
| 4. | Ведомственная принадлежность | Минобрнауки России - образование |
| 5. | Заказчик | Минобрнауки России |
| 6. | Вид финансирования | ГЗ |
| 7. | Вид НИОКТР | Фундаментальная НИР |
| 8. | Приоритетное направление (основное) | Информационно-телекоммуникационные системы |
| 9. | Приоритетное направление (дополнительное) | Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика |
| 10. | Критическая технология (основная) | Технологии информационных, управляющих, навигационных систем |
| 11. | Критическая технология (дополнительная) | Технологии создания электронной компонентной базы и энергоэффективных световых устройств |
| 12. | Приоритет Стратегии НТР России | Переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта |
| 13. | Общее тематическое направление | Информационные и телекоммуникационные системы |
| 14. | Приоритетное арктическое направление (основное) | Нет |
| 15. | Приоритетное арктическое направление (дополнительное) | |
| 16. | Аннотация | Основной целью данного проекта является разработка аналитических и численных методов исследования нелинейных задач математической физики и сложных систем с учётом экстремальных условий, в том числе в условиях Российской Арктики. При выполнении данного проекта предполагается реализация следующих направлений: разработка аналитических методов решений нелинейных задач математической физики; построение аналитических решений задач нелинейной математической оптики и механики сплошной среды в различных условиях, в том числе в условиях арктических широт; автоматизация методов построения точных решений; разработка численных методов решения нелинейных краевых задач математической физики и моделирования сложных систем. Другое направление работы связано с решением обратных задач математической физики, в том числе задач теплопроводности. В рамках этого направления будут исследованы тренды климатических изменений на основе данных по скважинам ледников российской Арктики. В качестве исходных данных будут использоваться измеренные скважинные профили температур и данные геохимических анализов. Кроме того, для калибровки палеотермометрии будут использованы данные по кольцам деревьев, расположенных в приарктической зоне. Ещё одно направление связано с разработкой программных кодов для математического моделирования процессов описываемых системами нелинейных дифференциальных уравнений, в том числе системами уравнений механики сплошной среды. Одним из направлений проекта является разработка методов анализа больших данных и реализация кодов обработки данных, в том числе с помощью методов машинного обучения и нейросетевого моделирования. В частности, предполагается разработка и реализация программного кода позволяющего провести математическое моделирование распространения оптических импульсов в нелинейной среде при сложной нелинейной зависимости коэффициента отражения нелинейной среды с учетом различных условий, включающих экстремальные условия северных широт. Среди других направлений, которые будут исследоваться в рамках проекта можно выделить следующие. Математическое моделирование на высокопроизводительных вычислительных системах нестационарных химически реагирующих течений с ударными волнами в пространственно-неоднородных средах, включая применение методов молекулярной динамики для расчета параметров переноса и разработку методов термодинамического моделирования свойств сложных химических систем для замыкания моделей в широком диапазоне применения, в том числе в условиях вечной мерзлоты. Разработка и применение эффективных численных методов для решения задач нелинейной динамики, нелинейной оптики, сверхпроводимости и физики низкоразмерных мультиорбитальных систем для моделирования новых функциональных материалов и повышения эксплуатационных характеристик композитных материалов. Изучение коллективных эффектов взаимодействия электромагнитного излучения, плазмы и конструкционных элементов вакуумной камеры токамака в режимах с горячей периферийной плазмой с привлечением методов суперкомпьютерного моделирования. Разработка инструментов для исследования линейной устойчивости течений пристеночной плазмы токамака в реалистичной геометрии установки (с возможностью дальнейшего обобщения результатов на случай гидродинамических течений жидких сред в сложной геометрии рельефа (береговой линии)). Теоретические исследования свойств и условий создания полимерных и кластерных форм атомарного азота, устойчивых при нормальном давлении, для изучения возможностей их использования в качестве веществ с высоким содержанием запасенной энергии. Математическое моделирование свойств гидридных сверхпроводников для уточнения ориентиров для синтеза материалов с высокими критическими температурами сверхпроводимости при технически достижимых давлениях (менее 100 ГПа). Повышение обороноспособности РФ в части противодействия киберугрозам путем увеличения эффективности блочных и поточных алгоритмов защиты информации, а также эффективности систем удаленной диагностики критически важного оборудования, в том числе автономного. Создание программных средств для распознавания рукописных документов, включая исторические, и информационно-поисковой системы по корпусу обработанных текстов. Разработка системы VR экспозиций с участием интеллектуальных виртуальных персонажей, основанных на когнитивной модели и обладающих элементами эмоционального интеллекта и индивидуальностью. |
| 17. | Начало проекта | 01.01.2023 |
| 18. | Завершение проекта | 31.12.2025 |