Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Международная научно-исследовательская лаборатория «Многомасштабное математическое моделирование и компьютерные вычисления»

Приглашенный ученый Эфендиев Ялчин США
Номер договора
14.Y26.31.0013
Период реализации проекта
2017-2021

По данным на 01.11.2022

17
Количество специалистов
180
научных публикаций
11
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Сотрудники лаборатории занимаются созданием многомасштабных математических моделей, которые находят свое применение при разработке современных технологий добычи углеводородного сырья. Также сотрудники разрабатывают прикладные компьютерные технологии и создают программные комплексы, пригодные для численного моделирования термомеханического взаимодействия инженерных сооружений и зданий с многолетнемерзлыми грунтами и горными породами.

Название проекта: Многомасштабные модели пониженного порядка и высокопроизводительные вычисления


Цели и задачи

Направление исследований: многомасштабные модели пониженного порядка

Цель проекта: Создание конкурентоспособной на мировом уровне научно-исследовательской лаборатории по многомасштабному моделированию и многомасштабным моделям пониженного порядка

Практическое значение исследования
Научные результаты:

  1. Разработаны многомасштабные методы решения задач, описываемых уравнениями в частных производных, определенных в неоднородных и перфорированных областях, проведен анализ ошибок получаемых решений.
  2. Разработаны и исследованы алгоритмы решения нестационарных многомасштабных задач для систем уравнений с частными производными, основанные на использовании комбинированных схем расщепления локализированных многомасштабных моделей пониженного порядка.
  3. Разработаны многомасштабные методы, позволяющие решать задачи, содержащие различные масштабы как по пространству, так и по времени.
  4. Осуществлено расширение существующих пакетов программного обеспечения и интеграция разрабатываемых многомасштабных алгоритмов в разработанные программные пакеты.
  5. Созданы программные коды для численного моделирования актуальных задач Арктики.
Внедрение результатов исследования:

На основе результатов исследования был создан программный код. Разработанные вычислительные методы и научный код применялись для численного моделирования прикладных задач (например, с ООО «ЯКУТПНИИС» были проведены расчеты теплового поля грунта для реальных условий строительства в криолитозоне).

Образование и переподготовка кадров:
  • Защиты: 8 кандидатских диссертаций.
  • Аспиранты и молодые научные сотрудники прошли стажировку в Техасском университете A&M (США), Китайском университете Гонконга (КНР), Сеульском национальном университете (Республика Корея), Университете Хунань, Университете Сянтань (КНР).
  • Созданы 2 новых курса для программы магистратуры: «Методы усреднения и многомасштабные методы» (Я.Эфендиев), «Нейронные сети для решения задач математической физики» (А. Григорьев) и 2 курса для программы аспирантуры «Многомасштабный метод конечных элементов» (Я.Эфендиев), «Теория метода конечных элементов» (Р. Лазаров).

Организованы и проведены 8 международных и 2 всероссийские конференции:

  1. «Многомасштабные методы и высокопроизводительные научные вычисления» с 30 июля по 4 августа 2017 г. в СВФУ (Якутск, Россия).
  2. «Многомасштабные и высокопроизводительные вычисления для мультифизичных задач» с 8 по 10 августа 2018 г. в СВФУ (Якутск, Россия).
  3. «Многомасштабные методы и высокопроизводительные научные вычисления» с 15 по 17 августа 2018 г. совместно с ИВМ им. Г.И. Марчука РАН (Москва, Россия).
  4. «Суперкомпьютерные технологии математического моделирования» с 19 по 21 июня 2019 г. совместно с МИ им. В.А. Стеклова РАН (Москва, Россия).    
  5. «Многомасштабные и высокопроизводительные вычисления для мультифизичных задач» с 24 по 25 июня 2019 г. в СВФУ (Якутск, Россия).
  6. «Многомасштабные методы и высокопроизводительные научные вычисления» с 7 по 11 октября 2019 г. совместно с ИВМ им. Г.И. Марчука РАН, ДВФУ (Владивосток, Россия).
  7. Всероссийская конференция «Применение цифровых технологий в промышленности, бизнесе и здравоохранении Республики Саха (Якутия)» с 23 по 25 декабря 2019 в СВФУ (Якутск, Россия).
  8. IV Международная конференция «Многомасштабные методы и высокопроизводительные научные вычисления» с 8 по 13 сентября, 2020 (Сочи, Россия).
  9. «Многомасштабные и высокопроизводительные вычисления для мультифизичных задач» 7 декабря 2020 г. в режиме онлайн (Якутск, Россия).
  10. Всероссийская конференция «Применение математического моделирования, цифровых технологий в сфере промышленности Республики Саха (Якутия) » в 15 декабря 2020 в онлайн (Якутск, Россия).
  11. Мини-симпозиум «Высокопроизводительные вычислительные алгоритмы и многомасштабные методы» в рамках Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы теплофизики, энергетики и гидрогазодинамики в условиях Арктики», посвященной 85-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РФ и ЯАССР, д.т.н., профессора Э.А. Бондарева, 14 июля 2021 г. (Якутск, Россия).
  12. Международная конференция «Математическое моделирование, обратные задачи и большие данные» совместно с Институтом вычислительной математики и математической геофизики СО РАН и Южным федеральным университетом, 19 по 24 июля 2021 г. (Якутск, Россия). 
  13. Мини-симпозиум «Многомасштабные и высокопроизводительные вычисления для мультифизичных задач»в рамках международной конференции «Марчуковские научные чтения-2021», организуемой Институтом вычислительной математики и математической геофизики СО РАН, 04 октября 2021 г. (Якутск, Россия).
  14. V Международная конференция «Суперкомпьютерные технологии математического моделирования» совместно с Математическим институтом им. В.А. Стеклова РАН и с Институтом прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН (СКТеММ’22), 27-30 июня 2022 г. (Москва, Россия).
  15. V Всероссийская научная конференция «Многомасштабные методы и высокопроизводительные научные вычисления» совместно с молодежной Лабораторией «Вычислительные технологии моделирования многофизичных и многомасштабных процессов криолитозоны» 05-07 сентября 2022 г. (Якутск, Россия).

Проведена международная летняя школа-семинар для молодых ученых по многомасштабным методам и высокопроизводительным научным вычислениям с 03 по 04 августа 2017 г. в СВФУ (Якутск, Россия).

Проведены 7 научных семинаров по тематике Мегагранта с приглашением ведущих ученых страны и мира.

Сотрудничество:

  • Техасский университет A&M (США), Сеульский национальный университет (Республика Корея), Институт промышленной математики им. Фраунгофера (Германия), Китайский университет Гонконга (КНР), Сянтаньский университет (КНР), Университет Хецзе (КНР): совместные исследования, научные стажировки.
  • Математический институт им. В.А. Стеклова (Россия), Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН (Россия), Инновационный центр «Сколково» (Россия), Институт прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН (Россия), ИПМ им. И.Ф. Образцова (Россия), Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (Россия): совместные конференции и семинары, подача заявок на совместные гранты.
  • Университет Дананга (Вьетнам): совместный грант.

Скрыть Показать полностью
Tyrylgin, A., Vasilyeva, M., Spiridonov, D., Chung, E. T
A computational macroscale model for the time fractional poroelasticity problem in fractured and heterogeneous media. Journal of Computational and Applied Mathematics, 418, 114670. (2022).
Efendiev Y., Pun S.M., Vabishchevich P.N.
Temporal splitting algorithms for non-stationary multiscale problems // Journal of computational physics, V: 439, 110375, (2021)
Vasilyeva, Maria; Tyrylgin, Aleksei; Brown, Donald L.
Preconditioning Markov Chain Monte Carlo Method for Geomechanical Subsidence using multiscale method and machine learning technique // Journal of computational and applied mathematics, V. 392, 113420, (2021)
Maria Vasilyeva, Wing T. Leung, Eric T. Chung, Yalchin Efendiev, Mary Wheeler
Learning macroscopic parameters in nonlinear multiscale simulations using nonlocal multicontinua upscaling techniques // Journal of Computational Physics, Volume 412, (2020)
Vasilyeva, M., Stepanov, S., Spiridonov, D., Vasil’ev, V.
Multiscale Finite Element Method for heat transfer problem during artificial ground freezing // Journal of Computational and Applied Mathematics, 371, (2020)
Vabishchevich, PN
Approximation of a fractional power of an elliptic operator // Numerical linear algebra with applications. Volume: 27 Issue: 3, (2020)
Vasilyeva M., Chung E.T., Efendiev Y., Kim J.
Constrained energy minimization based upscaling for coupled flow and mechanics // Journal of Computational Physics, Vol. 376: 660-674 (2019).
Chung E.T., Yalchin Efendiev, Leung W.T
Generalized Multiscale Finite Element Methods with energy minimizing oversampling // International Journal for Numerical Methods in Engineering, Vol. 117: 316-343 (2019).
Chung E.T., Efendiev Y., Leung W.T., Vasilyeva M., Wang Y.
Non-local multi-continua upscaling for flows in heterogeneous fractured media. Journal of Computational Physics, Vol. 372: 22-34 (2018).
Chung E.T., Leung W.T., Vasilyeva M., Wang Y.
Multiscale model reduction for transport and flow problems in perforated domains // Journal of Computational and Applied Mathematics, Vol. 330: 519-535 (2018).
Новости лаборатории
Фотоальбомы
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория «Гибридные методы моделирования и оптимизации в сложных системах»

Сибирский федеральный университет - (СФУ)

Компьютерные и информационные науки

Красноярск

Станимирович Предраг Стеван

Сербия

2022-2024

Лаборатория «Исследование сетевых технологий с ультра малой задержкой и сверхвысокой плотностью на основе широкого применения искусственного интеллекта для сетей 6G»

Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича

Компьютерные и информационные науки

Санкт-Петербург

Абд Эль-Латиф Ахмед Абдельрахим

Египет

2022-2024

Лаборатория нелинейной и микроволновой фотоники

Ульяновский государственный университет - (УлГУ)

Компьютерные и информационные науки

Ульяновск

Тейлор Джеймс Рой

Великобритания, Ирландия

2021-2023