Научная деятельность института ИТММ охватывает широкий круг направлений: математическое моделирование, динамические системы, глобальную оптимизацию, суперкомпьютерные вычисления, вычислительную физику, медицинские и инженерные приложения, а также разработку программных решений для высокотехнологичных отраслей.
Среди значимых научно-исследовательских работ, выполнявшихся коллективами института, можно выделить следующие проекты.
Крупные научные проекты и НИР
Математическая модель сети медицинских учреждений
Грант: РФФИ совместно с Министерством промышленности Нижегородской области.
Тема: «Совершенствование механизма сохранения здоровья пожилых в Нижегородской области путем создания и оптимизации математической модели сети медицинских учреждений».
Руководитель: Федоткин М. А., профессор кафедры программной инженерии.
Срок выполнения: 2018–2021 годы.
Проект был направлен на построение, анализ и оптимизацию математической модели функционирования сети многопрофильных отделений сестринского ухода при оказании медицинской помощи лицам пожилого и старческого возраста в Нижнем Новгороде и Нижегородской области в условиях ограниченного объема статистических данных.
Фазовая динамика осцилляторных сред
Грант: Российский научный фонд.
Тема: «Фазовая динамика осцилляторных сред».
Руководитель: Осипов Г. В.
Срок выполнения: 2014–2016 годы.
Объем финансирования: 15 млн рублей.
Исследование было посвящено поведению осцилляторных сред, состоящих из большого числа нелинейных активных элементов. В рамках проекта изучались фазовые осцилляторы, системы маятникового типа, хаотические фазовые системы и сложные паттерны взаимодействия, приводящие к нетривиальной коллективной динамике.
Особое внимание уделялось моделям, характерным для биологических систем: нейронных сетей, ансамблей генетических осцилляторов и сердечной мышцы. Также рассматривались задачи управления сложными системами с приложениями в кардиологии, нейродинамике и робототехнике.
Динамика и бифуркации диссипативных и консервативных систем
Грант: Российский научный фонд.
Тема: «Динамика и бифуркации диссипативных и консервативных систем».
Руководитель: Тураев Д. В.
Срок выполнения: 2014–2016 годы.
Объем финансирования: 27 млн рублей.
Проект был направлен на решение актуальных задач теории динамических систем и динамического хаоса, а также на развитие новых научных направлений, включая теорию смешанной динамики и теорию дискретных аттракторов лоренцевского типа.
Глобальная оптимизация, суперкомпьютерные вычисления и приложения
Грант: Российский научный фонд.
Тема: «Глобальная оптимизация, суперкомпьютерные вычисления и приложения».
Руководитель: Сергеев Я. Д.
Срок выполнения: 2015–2017 годы.
Объем финансирования: 24 млн рублей.
В рамках проекта создавался и исследовался комплекс современных вычислительных алгоритмов оптимизации, применимых к задачам со сложным многоэкстремальным поведением функционалов моделей.
Полученные теоретические результаты формировали алгоритмическую основу для использования высокопроизводительных вычислений, распределенных кластерных систем и вычислений на графических процессорах с применением ресурсов суперкомпьютера Нижегородского государственного университета.
Вычислительная физика открытых квантовых наносистем
Грант: Российский научный фонд.
Тема: «К квантовым аттракторам: вычислительная физика открытых квантовых наносистем вдали от равновесия».
Руководитель: Хэнгги П.
Срок выполнения: 2015–2017 годы.
Объем финансирования: 24 млн рублей.
Цель проекта заключалась в исследовании «квантовых аттракторов» — нового класса периодических во времени асимптотических состояний, возникающих в многокомпонентных квантовых системах, взаимодействующих с окружающей средой и подверженных модуляциям системных параметров.
Активное управление колебаниями зданий и сооружений
Проект: ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014–2020 годы».
Тема: «Исследование и разработка комплекса научно-технических решений микроволнового зондирования для активного управления колебаниями зданий и сооружений».
Руководитель: Баландин Д. В.
Срок выполнения: 2015–2017 годы.
Объем финансирования: 34 млн рублей.
Совместный проект института ИТММ и радиофизического факультета был направлен на создание комплекса научно-технических решений в области активного управления колебаниями зданий и сооружений, подверженных сейсмическим и ветровым воздействиям.
В рамках проекта разрабатывался аппаратно-программный комплекс для измерения деформаций элементов конструкций в режиме реального времени методами микроволнового зондирования и формирования управляющих сигналов для активного гашения колебаний.
Проекты для Нижегородского кластера Госкорпорации «Росатом»
Отдельным направлением научно-исследовательской и прикладной работы стали хозяйственные договоры, выполнявшиеся для Нижегородского кластера Государственной корпорации «Росатом», включая головное предприятие ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ.
Руководитель: Прилуцкий М. Х.
Объем финансирования в 2016 году: 10 млн рублей.
Тематика выполнявшихся работ:
- создание средств распознавания геометрических сущностей для последующей генерации сеток в рамках программного модуля пакета программ «ЛОГОС» для автоматизированной подготовки и обработки расчетных моделей, шифр «ЛОГОС-Распознавание»;
- создание модуля оптимизации производственных решений по планированию выполнения работ, шифр «Планер»;
- разработка программного средства синтеза топологии микросхем, шифр «Синтез»;
- разработка и реализация диалоговых программных средств объемно-календарного планирования и оперативного управления процессом изготовления микросхем, шифр «Кристалл».