Основные направления

Суперкомпьютерные вычисления в задачах принятия решений на основе глобальной оптимизации

Ру­ко­во­ди­тель на­прав­ле­ния: Строн­гин Р.Г., д.ф-м.н., проф.

В со­ста­ве кол­лек­ти­ва: Гер­гель В.П., д.т.н., проф.; Сер­ге­ев Я.Д., д.ф.м.н., проф.; Гри­ша­гин В.А. к.ф.м.н., до­цент; Бар­ка­лов К.А., к.ф.м.н., до­цент; Сы­со­ев А.В., к.т.н., ст. преп.; Гер­гель А.В., к.т.н., про­грам­мист; Ква­сов Д.Е., к.ф.м.н., н.с.; Ко­зи­нов Е.А., ас­си­стент, Ле­бе­дев И.Г., ас­пи­рант.

Кол­лек­тив пред­став­ля­ет на­уч­ную шко­лу проф. Р.Г. Строн­ги­на «Мо­де­ли и ме­то­ды па­рал­лель­ных вы­чис­ле­ний для мно­го­про­цес­сор­ных си­стем», дей­ству­ю­щую в рам­ках про­грам­мы го­су­дар­ствен­ной под­держ­ки ве­ду­щих на­уч­ных школ стра­ны.

Про­бле­ма­ти­ка ос­нов­ных ис­сле­до­ва­ний в рам­ках дан­но­го на­прав­ле­ния:

• Со­зда­ние ма­те­ма­ти­че­ских мо­де­лей при­ня­тия ре­ше­ний как слож­ных за­дач оп­ти­ми­за­ции (мно­го­кри­те­ри­аль­ных, мно­го­па­ра­мет­ри­че­ских, многоэкстре­мальных, с су­ще­ствен­но невы­пук­лы­ми огра­ни­че­ни­я­ми и осо­бен­но­стя­ми);
• раз­ра­бот­ка и тео­ре­ти­че­ское обос­но­ва­ние эф­фек­тив­ных ме­то­дов ана­ли­за слож­ных оп­ти­ми­за­ци­он­ных мо­де­лей на ос­но­ве ин­фор­ма­ци­он­но-ста­ти­сти­че­ско­го под­хо­да в со­че­та­нии со схе­ма­ми ре­дук­ции слож­но­сти, раз­ра­бот­ка но­во­го клас­са отоб­ра­же­ний (мно­же­ствен­ных кри­вых Пе­а­но) мно­го­мер­ных об­ла­стей в од­но­мер­ные, пе­ре­да­ю­щих свой­ство бли­зо­сти в мно­го­мер­ном про­стран­стве на од­но­мер­ные шка­лы, и при­ме­не­ние та­ких отоб­ра­же­ний в за­да­чах оп­ти­ми­за­ции, рас­по­зна­ва­ния об­ра­зов, ин­те­гри­ро­ва­ния и др.;
• со­зда­ние эф­фек­тив­ных па­рал­лель­ных ме­то­дов ре­ше­ния вы­чис­ли­тель­но тру­до­ем­ких за­дач оп­ти­ми­за­ции для су­пер­ком­пью­тер­ных вы­чис­ли­тель­ных си­стем.

Стра­ни­ца про­ек­та.

Системные основы параллельных вычислений

Ру­ко­во­ди­тель на­прав­ле­ния: Гер­гель В.П., д.т.н., проф.

В со­ста­ве кол­лек­ти­ва: доц. Сы­со­ев А.В., асс. Ко­зи­нов Е.А., асс. Ла­бу­тин Д.Ю., зав. лаб. Ли­нев А.В., асс. Сви­сту­нов А.Н., асс. Сид­нев А.А. и дру­гие.

Про­бле­ма­ти­ка ос­нов­ных ис­сле­до­ва­ний в рам­ках дан­но­го на­прав­ле­ния:

• Ме­то­ды ана­ли­за вы­чис­ли­тель­ной слож­но­сти па­рал­лель­ных ал­го­рит­мов;
• си­стем­ное про­грамм­ное обес­пе­че­ние (си­сте­мы управ­ле­ния вы­чис­ли­тель­ны­ми кла­сте­ра­ми) для фор­ми­ро­ва­ния ин­те­гри­ро­ван­ных сред вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ных вы­чис­ле­ний;
• тех­но­ло­гии, сре­ды и ин­стру­мен­ты раз­ра­бот­ки слож­но­го про­грамм­но­го обес­пе­че­ния для па­рал­лель­ных вы­чис­ле­ний.

При­ме­ры про­ек­тов:

• Ин­те­гри­ро­ван­ная си­сте­ма управ­ле­ния вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми Ме­та­кла­стер
• Си­сте­ма ана­ли­за про­из­во­ди­тель­но­сти Visual Performance System
• Ме­то­ды и про­грамм­ные сред­ства мак­ро­мо­дуль­ной раз­ра­бот­ки про­грамм

Высокопроизводительные вычисления и приложения

Ру­ко­во­ди­тель на­прав­ле­ния: Ме­е­ров И.Б., к.т.н., до­цент.

В со­ста­ве кол­лек­ти­ва: доц. Сы­со­ев А.В., зав. лаб. Ли­нев А.В., н.с. Го­нос­ков А.А., асс. Ко­зи­нов Е.А., м.н.с. Ба­стра­ков С.И., асс. Горш­ков А.В., м.н.с. Сур­мин И.А., асп. Пи­ро­ва А.Ю., асп. Ле­бе­дев А.С. и дру­гие.

В рам­ках на­прав­ле­ния вы­пол­ня­ют­ся на­уч­ные ис­сле­до­ва­ния по раз­ра­бот­ке па­рал­лель­ных ал­го­рит­мов и вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­но­го про­грамм­но­го обес­пе­че­ния для ре­ше­ния вы­чис­ли­тель­но тру­до­ем­ких за­дач в раз­лич­ных об­ла­стях.

При­ме­ры про­ек­тов:

• чис­лен­ное мо­де­ли­ро­ва­ние ла­зер­ной плаз­мы на су­пер­ком­пью­те­рах
• ал­го­рит­мы ал­геб­ры раз­ре­жен­ных мат­риц
• оп­ти­че­ская био­ме­ди­цин­ская ди­а­гно­сти­ка

Высокопроизводительная компьютерная графика, научная визуализация, компьютерное зрение

Ру­ко­во­ди­тель на­прав­ле­ния: Тур­ла­пов В.Е., д.т.н., проф.

В со­ста­ве кол­лек­ти­ва: ст.преп. Ку­сти­ко­ва В.Д., асс. Бе­ло­ка­мен­ская А.А., н.с. Гав­ри­лов Н.И., Кор­ня­ков К.В., асп. Но­со­ва С.А., асп. Но­во­жи­лов М., асп. Улья­нов Д.Я., асп. Ва­си­льев Е.П. и дру­гие.

Ос­нов­ной кол­лек­тив по дан­но­му на­прав­ле­нию сло­жил­ся как ре­зуль­тат на­уч­ной де­я­тель­но­сти ла­бо­ра­то­рии ком­пью­тер­ной гра­фи­ки и муль­ти­ме­диа, со­здан­ной в 2006 году. Ла­бо­ра­то­рия по­лу­чи­ла при­зна­ние в про­фес­си­о­наль­ном со­об­ще­стве как один из оте­че­ствен­ных ли­де­ров в об­ла­сти вы­чис­ле­ний на гра­фи­че­ских про­цес­со­рах, вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ной гра­фи­ки и ме­то­дов трех­мер­ной ви­зу­а­ли­за­ции. Ра­бо­ты вы­пол­ня­лись в со­труд­ни­че­стве с ве­ду­щи­ми за­ру­беж­ны­ми (Intel, NVIDIA, Open CASCADE, AMD, Autodesk-CSoft) и оте­че­ствен­ны­ми (РФЯЦ ВНИИЭФ) ком­па­ни­я­ми и на­уч­но-про­из­вод­ствен­ны­ми цен­тра­ми.

Про­бле­ма­ти­ка ос­нов­ных ис­сле­до­ва­ний в рам­ках дан­но­го на­прав­ле­ния:

• Раз­ра­бот­ка но­вых вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ных ме­то­дов ви­зу­а­ли­за­ции и гло­баль­но­го осве­ще­ния, в част­но­сти, слож­ных сцен вир­ту­аль­ной ре­аль­но­сти для гра­фи­че­ских про­цес­со­ров и ге­те­ро­ген­ных вы­чис­ли­тель­ных кла­сте­ров;
• раз­ра­бот­ка рен­де­ров и спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ных си­стем ин­тер­ак­тив­ной ви­зу­а­ли­за­ции слож­ных сцен;
• вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ная на­уч­ная 3D (в том чис­ле сте­рео) ви­зу­а­ли­за­ция, 3D-ре­кон­струк­ция, гео­мет­ри­че­ское мо­де­ли­ро­ва­ние и про­ек­ти­ро­ва­ние в био­ме­ди­цине, про­грамм­ное обес­пе­че­ние об­ра­бот­ки и ана­ли­за био­ло­ги­че­ско­го экс­пе­ри­мен­та, вос­со­зда­ния вир­ту­аль­ной био­ме­ди­цин­ской ре­аль­но­сти;
• со­зда­ние хра­ни­лищ боль­ших дан­ных и про­грамм­но­го обес­пе­че­ния но­вых тех­но­ло­гий, со­от­вет­ству­ю­щих web и об­лач­ных сер­ви­сов ме­ди­ко-био­ло­ги­че­ско­го на­зна­че­ния, со­зда­ние учеб­ных по­со­бий по био­ло­гии и ме­ди­цине в но­вых трех­мер­ных тех­но­ло­ги­ях;
• раз­ра­бот­ка ме­то­дов мо­де­ли­ро­ва­ния, гео­мет­ри­че­ско­го ана­ли­за и оп­ти­ми­за­ции про­стран­ствен­ных ры­чаж­ных ме­ха­низ­мов;
• вы­со­ко­про­из­во­ди­тель­ная ре­а­ли­за­ция ал­го­рит­мов ма­шин­но­го обу­че­ния.

Сайт ла­бо­ра­то­рии ком­пью­тер­ной гра­фи­ки и муль­ти­ме­диа: http://www.graph.unn.ru/