Аспирантура

Ни­же­го­род­ский го­су­дар­ствен­ный уни­вер­си­тет им. Н.И. Ло­ба­чев­ско­го

Ин­сти­тут ас­пи­ран­ту­ры и док­то­ран­ту­ры

На­прав­ле­ние под­го­тов­ки: 09.06.01 Ин­фор­ма­ти­ка и вы­чис­ли­тель­ная тех­ни­ка

Про­филь под­го­тов­ки: 05.13.18 Ма­те­ма­ти­че­ское мо­де­ли­ро­ва­ние, чис­лен­ные ме­то­ды и ком­плек­сы про­грамм

Те­ма­ти­ка на­уч­ных ис­сле­до­ва­ний:

Су­пер­ком­пью­тер­ные вы­чис­ле­ния в за­да­чах гло­баль­ной оп­ти­ми­за­ции

Ру­ко­во­ди­тель:

Бар­ка­лов К.А., до­цент ка­фед­ры ма­те­ма­ти­че­ско­го обес­пе­че­ния и су­пер­ком­пью­тер­ных тех­но­ло­гий, д.т.н., доц. (http://old.itmm.unn.ru/persons/barkalov-ka)

WoS ResearcherID AAE-2025–2020

Scopus AuhorID 36661889400t

ORCID 0000–0001-5273–2471

.

• Ак­ту­аль­ность и зна­чи­мость темы ис­сле­до­ва­ний:

Со­вре­мен­ное об­ще­ство на­хо­дит­ся на по­ро­ге ра­ди­каль­ных из­ме­не­ний вы­чис­ли­тель­но­го по­тен­ци­а­ла со­вре­мен­ных су­пер­ком­пью­тер­ных си­стем: ожи­да­ет­ся, что в 2022–2025 г.г. бу­дут со­зда­ны пер­вые вы­чис­ли­тель­ные си­сте­мы эк­зафлопсно­го уров­ня про­из­во­ди­тель­но­сти. По­доб­ный уро­вень про­из­во­ди­тель­но­сти (10¹⁸ опе­ра­ций в сек.) бу­дет пре­вы­шать все сум­мар­ные ми­ро­вые вы­чис­ли­тель­ные мощ­но­сти, име­ю­щи­е­ся на дан­ный мо­мент вре­ме­ни. До­сти­же­ние столь ко­лос­саль­ных вы­чис­ли­тель­ных воз­мож­но­стей поз­во­лит ре­шать мно­гие клю­че­вые на­уч­но-тех­ни­че­ские про­бле­мы со­вре­мен­но­сти на ос­но­ве рас­ши­рен­но­го ма­те­ма­ти­че­ско­го мо­де­ли­ро­ва­ния и про­ве­де­ния мас­штаб­ных вы­чис­ли­тель­ных экс­пе­ри­мен­тов.

Вы­бор наи­луч­ших ре­ше­ний из мно­же­ства име­ю­щих­ся ва­ри­ан­тов яв­ля­ет­ся при­су­щим прак­ти­че­ски лю­бой об­ла­сти че­ло­ве­че­ской де­я­тель­но­сти. За­да­чи гло­баль­ной оп­ти­ми­за­ции от­ли­ча­ют­ся ис­клю­чи­тель­но вы­со­кой вы­чис­ли­тель­ной слож­но­стью, по­сколь­ку под­твер­жде­ны так на­зы­ва­е­мо­му «про­кля­тию раз­мер­но­сти» — с ро­стом раз­мер­но­сти ре­ша­е­мых за­дач объ­ем необ­хо­ди­мых вы­чис­ле­ний уве­ли­чи­ва­ет­ся экс­по­нен­ци­аль­но. Тем са­мым, гло­баль­ная оп­ти­ми­за­ция име­ет мас­со­вый ха­рак­тер, яв­ля­ет­ся ак­ту­аль­ной на­уч­но-тех­но­ло­гич­ной об­ла­стью, пред­по­ла­га­ет ис­поль­зо­ва­ние су­пер­ком­пью­тер­ных си­стем но­во­го – эк­зафлопсно­го – уров­ня про­из­во­ди­тель­но­сти. В це­лом, про­бле­ма раз­ра­бот­ки мо­де­лей, ме­то­дов и про­грамм­ных средств под­держ­ки про­цес­сов при­ня­тия ре­ше­ний мо­жет быть от­не­се­на к про­рыв­но­му на­прав­ле­нию ис­сле­до­ва­ний в об­ла­сти со­вре­мен­ной вы­чис­ли­тель­ной ма­те­ма­ти­ки и ком­пью­тер­ных тех­но­ло­гий.

Ис­сле­до­ва­ния в об­ла­сти па­рал­лель­ной гло­баль­ной оп­ти­ми­за­ции ве­дут­ся в ННГУ им. Н.И. Ло­ба­чев­ско­го уже свы­ше 50 лет; за это вре­мя сфор­ми­ро­ва­лась при­знан­ная в стране и за ру­бе­жом Ни­же­го­род­ская шко­ла гло­баль­ной оп­ти­ми­за­ции — см. так­же http://hpc-education.unn.ru/исследования/основные-направления/глобальная-оптимизация

• Об­щая ха­рак­те­ри­сти­ка на­уч­ной ра­бо­ты ас­пи­ран­та

Раз­ра­бот­ка но­вых па­рал­лель­ных ал­го­рит­мов гло­баль­но­го по­ис­ка.

Раз­ра­бот­ка па­рал­лель­ных про­грамм, эф­фек­тив­но ис­поль­зу­ю­щих вы­чис­ли­тель­ный по­тен­ци­ал су­пер­ком­пью­тер­ных си­стем.

Вы­пол­не­ние вы­чис­ли­тель­ных экс­пе­ри­мен­тов на ком­пью­тер­ных си­сте­мах ре­корд­ной про­из­во­ди­тель­но­сти.

Ре­ше­ние ак­ту­аль­ных при­клад­ных за­дач гло­баль­ной оп­ти­ми­за­ции в раз­ных об­ла­стях на­у­ки, тех­ни­ки и про­мыш­лен­но­сти.

Пред­став­ле­ние ре­зуль­та­тов на­уч­ных ис­сле­до­ва­ний на меж­ду­на­род­ных на­уч­ных кон­фе­рен­ци­ях в стране и за ру­бе­жом.

• При­ме­ры ра­нее ре­шен­ных при­клад­ных за­дач

Оп­ти­ми­за­ция про­фи­ля ко­ле­са для рель­со­вых ви­дов транс­пор­та.

Ре­ше­ние об­рат­ных за­дач хи­ми­че­ской ки­не­ти­ки.

Вы­бор па­ра­мет­ров ра­бо­ты цен­тро­беж­но­го на­со­са.

Про­гно­зи­ро­ва­ние аэ­ро­упру­гих ко­ле­ба­ний слож­ных тех­ни­че­ских из­де­лий.

Иден­ти­фи­ка­ция па­ра­мет­ров мо­де­ли ре­ги­о­наль­ной эко­но­ми­ки.

На­строй­ка си­сте­мы про­гно­зи­ро­ва­ния по­треб­ле­ния воды.

По­иск оп­ти­маль­но­го управ­ле­ния для си­стем виб­ро­изо­ля­ции и др.

• При­ме­ры ра­нее за­щи­щен­ных кан­ди­дат­ских дис­сер­та­ций

Сы­со­ев А.В. Мо­де­ли и про­грамм­ные сред­ства па­рал­лель­ных вы­чис­ле­ний в за­да­чах вы­бо­ра гло­баль­но-оп­ти­маль­ных ре­ше­ний.

Си­до­ров С.В. Мо­де­ли и ал­го­рит­мы управ­ле­ния па­рал­лель­ным ре­ше­ни­ем вы­чис­ли­тель­но тру­до­ем­ких за­дач гло­баль­ной оп­ти­ми­за­ции.

Ко­зи­нов Е.А. Мо­де­ли и ме­то­ды ре­ше­ния ин­фор­ма­ци­он­но-связ­ных за­дач мно­го­кри­те­ри­аль­ной оп­ти­ми­за­ции.

• Тре­бо­ва­ния к по­сту­па­ю­щим:

Зна­ния и уме­ния в объ­е­ме уни­вер­си­тет­ской под­го­тов­ки по на­прав­ле­ни­ям ма­те­ма­ти­че­ских и ком­пью­тер­ных об­ра­зо­ва­тель­ных про­грамм.

• До­пол­ни­тель­ная ин­фор­ма­ция:

Ас­пи­ран­там предо­став­ля­ет­ся воз­мож­ность уча­стия в вы­пол­не­нии на­уч­но-тех­ни­че­ских про­ек­тах с воз­на­граж­де­ни­ем, кон­ку­рент­ным с усло­ви­я­ми тру­до­устрой­ства в ИТ-ком­па­ни­ях.

Ино­го­род­ним ас­пи­ран­там предо­став­ля­ет­ся об­ще­жи­тие.