Участие Института в программах фундаментальных исследований Президиума РАН

2014

Программа №43"Фундаментальные проблемы математического моделирования"
Координатор программы: академик В.Б. Бетелин.

• Проект "Разработка и адаптация алгоритмов и математического обеспечения на супер-ЭВМ с экстрамассивным параллелизмом для решения задач моделирования и прогнозирования чрезвычайных ситуаций на море с применением данных спутникового мониторинга". Руководитель: академик В.А. Левин.

• Проект "Разработка научных основ новых технологий дистанционного зондирования для организации разведки и эксплуатации нефтегазовых месторождений в арктических морях". Руководитель: академик В.А. Левин.

• Проект "Геоинформационная система диагностики приповерхностного слоя океана и решение задач моделирования распространения звука". Руководитель: д.т.н. А.И. Алексанин.

2012-2014

Программа №2 "Вещество при высоких плотностях энергии"
Координаторы программы: академик Фортов В.Е., академик Стишов С.М.

• Проект "Нелинейные теплофизические эффекты в твердых деформируемых телах при распространении ударных волн и взаимодействии их с преградами". Руководитель: Буренин А.А. Номер проекта: 12-I-П2-01.

• Проект "Исследование процессов распространения ультракоротких лазерных импульсов в оптически прозрачных природных средах для разработки методов фемтосекундного лазерного зондирования океана и атмосферы". Руководитель: Букин О.А. Номер проекта: 12-I-П13-01.
• Проект "Исследование процессов распространения ультракоротких импульсов в нанокомпозитных средах и методов абляционной модификации среды". Руководитель: Кульчин Ю.Н. Номер проекта: 12-I-П13-02.

• Проект "Разработка и развитие интерактивных и интеллектуальных сервисов управления программной платформой GRID-сети Приморского научного центра ДВО РАН". Руководитель: Левин В.А. Номер проекта: 12-I-П14-03.

• Проект "Информационные связи и управление в биологических сообществах (математическое моделирование)". Руководитель: Абакумов А.И. Номер проекта: 12-I-П15-02.
• Проект "Управление интеллектуальными системами". Руководитель: Клещев А.С., Грибова В.В. Номер проекта: 12-I-П15-03.
• Проект "Разработка методов моделирования и информационных интеллектуальных технологий для решения вычислительно сложных прикладных задач". Руководитель: Левин В.А. Номер проекта: 12-I-П15-04.

• Проект "Развитие математической теории интегрированных информационно-навигационных систем". Руководитель: Кульчин Ю.Н., Девятисильный А.С. Номер проекта: 12-I-П17-01.
• Проект "Методы идентификации систем управления на основе прогнозирующих моделей". Руководитель: Торгашов А.Ю. Номер проекта: 12-I-П17-02.

• Проект "Разработка и адаптация алгоритмов и математического обеспечения решения вычислительно сложных прикладных задач на системах сверхвысокой производительности". Руководитель: Левин В.А. Номер проекта: 12-I-П18-03.

• Проект "Контроль состояния морской поверхности на основе данных дистанционного зондирования Земли". Руководитель: Левин В.А. Номер проекта: 12-I-П23-02.

• Проект "Разработка физических принципов прецизионной рефрактометрии жидких нанокомпозитов с использованием изогнутых волоконно-оптических интерферометров Фабри-Перо для химических, биологических, медицинских и иных применений". Руководитель: Витрик О.Б. Номер проекта: 12-I-П24-02.
• Проект "Разработка хемочувствительных оптических волноводных структур на основе биомиметических наноструктурированных органо-неорганических материалов и исследование их сенсорных характеристик". Руководитель: Вознесенский С.С. Номер проекта: 12-I-П24-03.
• Проект "Формирование, оптические, электрические и магнитные свойства наноструктур на основе кремния и силицидов металлов". Руководитель: Галкин Н.Г. Номер проекта: 12-I-П24-04.
• Проект "Физические принципы измерения и методы прогноза оптических характеристик и свойств наноструктур и наноматериалов". Руководитель: Дзюба В.П. Номер проекта: 12-I-П24-05.
• Проект "Исследование процессов формирования и физических свойств низкоразмерных гибридных атомно-молекулярных наноструктур". Руководитель: Зотов А.В. Номер проекта: 12-I-П24-06.
• Проект "Разработка физических принципов апертурной оптической микроскопии ближнего поля с применением интерферометрического зонда с вынесенной по направлению к исследуемому объекту субволновой апертурой". Руководитель: Кульчин Ю.Н. Номер проекта: 12-I-П24-07.
• Проект "Лазерная система измерения массы нанообъектов на основе адаптивного голографического интерферометра". Руководитель: Ромашко Р.В. Номер проекта: 12-I-П24-08.
• Проект "Исследование механизмов самоорганизации атомов и молекул на поверхности полупроводников". Руководитель: Саранин А.А. Номер проекта: 12-I-П24-09.

• Проект "Упругий отклик материала, подвергнутого интенсивному формоизменению в условиях термомеханических воздействий". Руководитель: Ковтанюк Л.В. Номер проекта: 12-I-П25-01.

• Проект "Математические задачи гетерогенного горения в пористых средах: моделирование и оптимизация". Руководитель: Левин В.А. Номер проекта: 12-I-П26-01.
• Проект "Экзотермические реакции в твердотельных смесях в качестве основных созидательных технологий утилизации техногенных образований". Руководитель: Сапченко И.Г. Номер проекта: 12-I-П26-02.

2009-2011

Программа №1 "Проблемы создания национальной научной распределенной информационно-вычислительной среды на основе развития GRID технологий и современных телекоммуникационных сетей"
Координаторы программы: академики Велихов Е.П., Савин Г.И.

• Проект 09-I-П1-02 "Разработка и развитие GRID-технологий поддержки проблемно-ориентированных научных исследований на базе Приморского сегмента сети ДВО РАН". Руководитель проекта: Левин В.А.

• Проект 09-I-П2-02 "Математическое моделирование эксплуатируемых биологических сообществ водных организмов". Руководитель проекта: Абакумов А.И.
• Проект 09-I-П2-03 "Параллельные методы и алгоритмы оптимального параметрического синтеза". Руководитель проекта: Абрамов О.В.
• Проект 09-I-П2-04 "Развитие систем управления базами знаний с коллективным доступом". Руководители проекта: Клещев А.С., Грибова В.В.
• Проект 09-I-П2-05 "Решение вычислительно-сложных прикладных задач с реализацией эффективных параллельных вычислений на гибридных суперкомпьютерах". Руководитель проекта: Левин В.А.
• Проект 09-I-П2-06 "Разработка методов синтеза интеллектуальных автономных и телеуправляемых мобильных роботов, а также методов математического моделирования и анализа их работы в условиях неопределенности внешней среды". Руководитель проекта: Филаретов В.Ф.

• Проект 09-I-П9-01 "Исследование механизмов взаимодействия фемтосекундных лазерных импульсов с жидкими средам, газами и биологическими объектами с целью разработки новых методов зондирования океана и атмосферы". Руководитель проекта: Букин О. А.
• Проект 09-I-П9-02 "Исследование процессов распространения интенсивных фемтосекундных импульсов в биологических микроструктурированных волокнах на основе соединений кремния с целью создания перспективных генераторов суперконтинуума". Руководитель проекта: Кульчин Ю.Н.

• Проект 09-I-П11-01 "Нелинейные, теплофизические и реологические эффекты, сопровождающие интенсивное деформирование". Руководитель проекта: Буренин А.А.
• Проект 09-I-П11-02 "Нестационарное взаимодействие ударных волн с летательными аппаратами при наличии в потоке источников локального энерговыделения". Руководитель проекта: Левин В.А.

• Проект 09-I-П12-01 "Ударные волны в качестве инициаторов вязкопластических течений, раскройного разрушения и физико-химических превращений". Руководитель проекта: Буренин А.А.

• Проект 09-I-П13-01 "Диагностика элементов систем электроэнергетики". Руководитель проекта: Киншт Н.В.

• Проект 09-I-П17-03 "Создание средств и методов спутниковой диагностики и моделирования полей океана в целях исследований разномасштабных физических процессов и экологических проблем". Руководитель проекта: Левин В.А.
• Проект 09-I-П17-11 "Исследование взаимосвязи экстремальных климатических явлений с динамикой радиационно-активных компонентов атмосферы". Руководитель проекта: Павлов А.Н.

• Проект 09-I-П26-01 "Методы и модели прогнозирования технологических сдвигов в российской экономике и их влияние на регионы и межрегиональные взаимодействия". Руководители проекта: Величко А.С., Нурминский Е.А.

• Проект 09-I-П27-02 "Исследование оптических свойств микро- и наноструктурированных объектов биологического и биомиметического происхождения как перспективных материалов нанофотоники". Руководитель проекта: Безвербный А.В.
• Проект 09-I-П27-03 "Измерение микрофизических параметров и элементного состава наноразмерных объектов в жидких гетерогенных средах лазерно-оптическим экспресс-методом". Руководитель проекта: Витрик О.Б.
• Проект 09-I-П27-04 "Разработка подходов к созданию биомиметических материалов для элементов фотоники на основе исследования структуры, элементного состава и оптических свойств наноструктурированных биогенных селикатов - спикул стеклянных губок". Руководитель проекта: Вознесенский С.С.
• Проект 09-I-П27-05 "Физико-химические основы создания наноразмерных структур на основе кремния, переходных и щелочно-земельных металлов". Руководитель проекта: Галкин Н.Г.
• Проект 09-I-П27-06 "Низкопороговые диэлектрические нелинейно-оптические нанофазные материалы на основе гетерогенных сред для задач нанофотоники". Руководитель проекта: Дзюба В.П.
• Проект 09-I-П27-07 "Определение физико-химических свойств наноструктур, сформированных на поверхности с помощью механизмов самоорганизации атомов адсорбатов". Руководитель проекта: Зотов А.В.
• Проект 09-I-П27-08 "Исследование наноструктурированных фотонно-кристаллических и функциональных структур на основе кремнийорганических полимеров". Руководитель проекта: Кульчин Ю.Н.
• Проект 09-I-П27-09 "Исследование механизмов структурных превращений, фазовых переходов, атомной динамики и самоорганизации в низкоразмерных системах на поверхности полупроводников". Руководитель проекта: Саранин А.А.

• Проект 09-I-П29-02 "Развитие математической теории и разработка моделей метода инерциальной навигации". Руководитель проекта: Кульчин Ю.Н., Девятисильный А.С.

2008

1. Проект "Монолитные кремниевые гетеронаноструктуры на основе полупроводниковых силицидов: рост и приборные свойства."
   Руководитель проекта - д.ф.-м.н. Галкин Н.Г.
   Поддержка - академик Ж.И. Алферов.
   Номер проекта - 06-02-П1-001.

   Полученные результаты:

   Изучены начальные стадии образования силицида магния при комнатной и повышенных температурах (100-200 оС) при постоянной скорости осаждения магния. Исследована кристаллическая структура и оптические свойства при температуре 150 оС в диапазоне энергий 1.13-2.5 эВ. Было выделено 3 стадии роста магния на кремнии при комнатной температуре: образование и трехмерное разрастание силицидных островков; увеличение островков в размерах и образование металлической магниевой пленки поверх них; увеличение толщины слоя магния. Установлено, что при увеличении температуры подложки количество стадий силицидообразования уменьшается, так как диффузия атомов Mg по кремниевой поверхности увеличивается. Так при температуре подложки 100 оС наблюдается три стадии: зарождение и рост силицидных островков; срастание островков и формирование структуры 2/3?3-30; формирование металлических островков Mg поверх 2/3?3-30. При температуре 150 оС наблюдается только 2 стадии роста: рост Mg2Si со структурой 1х1; из-за структурной перестройки начинает формироваться Mg2Si со структурой 2/3?3-30. При температуре 200 оС наблюдалось формирование только наноразмерных островков Mg2Si, плотность и размеры которых не зависели от количества осажденного магния, что означает обнуление коэффициента прилипания Mg к поверхности при данной температуре. Было установлено, что Mg2Si со структурой 1х1 является псевдоморфным, а 2/3?3-30 - релаксированным.

   Формирование эпитаксиальных кремниевых промежуточных покрытий для создания многослойных геторонаноструктур, как правило, сопряжено с высокотемпературным прогревом подложки. Поэтому важно обладать информацией о кинетике десорбции интересующих нас соединений, в частности такого легкоплавкого металла как магний. Нами был разработан метод теоретического расчета десорбционных параметров и его упрощенный вариант для случая десорбции металлов. Численное моделирование дало следующие характеристики десорбционного процесса для магния: максимальная скорость десорбции 4049 нм/мин, энергия активации десорбции 0.46 эВ. Исследован процесс заращивания кремнием эпитаксиального Mg2Si со структурой 2/3?3-30 и определена температурная стабильность этой фазы - до 150 оС. Было обнаружено, что при температуре до 150 оС формируется аморфный слой кремния, а при более высоких - поликристаллический.

   ---

2. Проект "Рост и транспортные свойства нано- гетеросистем металл-полупроводник."
   Руководитель проекта - д.ф.-м.н. Плюснин Н.И.
   Поддержка - академик Ж.И. Алферов.
   Номер проекта - 06-П1-02-002.

   Полученные результаты:

   Впервые получены атомно-гладкие (повторяющие рельеф подложки) и атомно-тонкие (от монослоя до 6-ти монослоев) пленки переходного (магнитного) металла (Co, Fe) и его силицида (Fe3Si) на кремнии на различных гранях монокристаллического кремния (111 и 100) и исследовано изменение их состава, электронной структуры и проводимости от толщины, а также влияние на эти параметры граничных прослоек и температуры отжига. Впервые обнаружены эффекты: 1) влияния температуры атомарного потока на процесс перемешивания атомов Fe с подложкой Si при осаждении в вакууме; 2) перехода, при толщине 3 монослоя, от пленочной нанофазы переходного металла (Fe) на кремнии с высокой стабильностью к пленочной нанофазе с низкой степенью стабильности; 3) перераспределения электронной плотности на границе раздела между монослоем Co и Si(111). Разработана оригинальная компактная универсальная конструкция ленточного источника тугоплавкого металла. Впервые исследована взаимосвязь проводимости пленок Co на Si(111) с механизмом их роста. Обнаружено что, перемешивание Co с Si сопровождается на начальной стадии ростом удельного сопротивления, а на последующей - его спадом, а послойный рост Co - экспоненциальным спадом удельного сопротивления со слабыми его осцилляциями с периодом 1 и 2 монослоя.

   ---

3. Проект "Транспорт электронов в поверхностных фазах и структурах с пониженной размерностью."
   Руководитель проекта - к.ф.-м.н. Цуканов Д.А.
   Поддержка - академик Ж.И. Алферов.
   Номер проекта - 06-П1-02-003.

   Полученные результаты:

   Измерена электропроводность поверхностной фазы Si(111)"5x5"-Cu. Измерения показали, что проводимость данной поверхностной фазы выше, чем проводимость поверхностной фазы Si(111)7x7. Так, формирование поверхностной фазы Si(111)"5x5"-Cu привело к повышению проводимости подложки на 12 10-6 См. Вместе с тем, электропроводность как чистой подложки, так и подложки с поверхностной фазой имеет изотропный характер.

   Исследована электрическая проводимость системы Cu/Si(111)"5x5"-Cu, которая представляет собой структуру, состоящую из поверхности кремния с поверхностной фазой Si(111)"5x5"-Cu и нанопроволоками меди (ширина от 20 до 80 нм, высота - 1-3 нм), расположенными вдоль ступеней.

   Исследования показали, что такая система проявляет свойства анизотропии электрической проводимости. Удельное сопротивление такой нанопроволоки было оценено как 8 мкОм см. Температурные исследования проводимости в области температур 200 - 300 К показали, что проводимость имеет металлический характер.

   Была исследована проводимость нанопроволок меди при напылении на подложку Cu/Si(111)"5x5"-Cu аморфного кремния. Измерения показали, что уменьшение проводимости в направлении поперек нанопроволок наблюдается сильнее, чем вдоль нанопроволок. Это говорит о том, что аморфный кремний разрушает упорядоченную структуру поверхностной фазы Cu/Si(111)"5x5"-Cu, которая также проводит электрический ток и оказывает шунтирующее действие на элетропроводность системы нанопроволок. Тем самым появляется возможность улучшить электрические характеристики медных нанопроволок.

   ---

4. Проект "Формирование и свойства структур с пониженной размерностью на поверхности кремния."
   Руководитель проекта - чл.-корр. РАН Саранин А.А.
   Поддержка - академик Ж.И. Алферов.
   Номер проекта - 06-I-0-02-004.

   Полученные результаты:

   Исследована возможность управления структурой поверхностных реконструкций с помощью изменения параметра решетки подложки. Экспериментально исследовано влияние увеличения параметра решетки Si(111) при нанесении на нее атомов германия и формирования тонкого слоя сплава GexSi1-x на поверхности Si(111). Было установлено, что в результате происходит исчезновение исходной реконструкции поверхности с периодом 4х1 и образование новой фазы с периодичностью 7х3. Этот структурный переход полностью завершается при условии, когда более чем 0.3 монослоя Ge растворено в верхнем слое подложки. Новая реконструкция 7х3 имеет квази-одномерный характер и, наиболее вероятно, содержит 1 монослой атомов In и 0.65±0.04 монослоев атомов Si(Ge) и подобно исходной структуре 4х1 проявляет металлический характер.

   Методами сканирующей туннельной микроскопии, дифракции медленных электронов и расчетами на основе теории функциональной плотности исследовалось влияние добавления Ge в подложку Si(111) на реконструкции, образованные адсорбцией Al. Было обнаружено, что внедрение Ge меняет относительную стабильность реконструкций. В частности, тогда как в "чистой" системе Al/Si(111) массив магических кластеров (фаза a-7?7) менее стабильна, чем реконструкция ?3??3 (в которую она необратимо переходит при нагреве выше 600°С), в системе Al/SixGe1-x(111) магические кластеры обладают повышенной термической стабильностью и сохраняются вплоть до температуры десорбции Al, которая составляет примерно 800°С. Результаты вычислений позволили проследить последовательные стадии замещения Si атомов атомами Ge в фазе a-7?7. Общая тенденция проявляется в том, что добавление атомов Ge в Si(111) делает замещающие позиции атомов Al более предпочтительными, чем адатомная конфигурация, что прямо противоположно относительным стабильностям этих конфигураций в чистой системе Al/Si(111).

   ---

5. Проект "Магнитные и электрические свойства кластерных и слоистых металлических наноструктур."
   Руководитель проекта - д.ф.-м.н. Чеботкевич Л.А.
   Поддержка - академик Ж.И. Алферов.
   Номер проекта - 06-I-П1-005.

   Полученные результаты:

   Установлена качественная и количественная взаимосвязь между структурными характеристиками и физическими свойствами (межслоевая обменная связь, коэрцитивная сила, магнитная анизотропия, квантово-размерные эффекты) нанокристаллических многослойных пленок на основе слоев изCo, Fe, Py, разделенных немагнитными медными прослойками. Проведено исследование магнитного упорядочения и доменной структуры, реализуемого в ферромагнитных слоях. Установлено влияние косвенной обменной связи на магнитную анизотропию и микромагнитную структуру.

   ---

6. Проект "Численное исследование влияния локального теплоподвода на aэродинамические характеристики летательных аппаратов." Руководитель проекта - академик Левин В.А.
   Поддержка - : академики Фортов В.Е., Черный Г.Г., Жариков В.А., Бабешко В.А., Рутберг Ф.Г., чл.-корр. РАН Стишов С.М..
   Номер проекта - 06-I-П9-014.

   Полученные результаты:

   Предложена и обоснована с помощью численного моделирования концепция управления обтеканием тел при помощи инициирования передних отрывных зон локальными энергоисточниками. Показана возможность преодоления эффекта теплового запирания потока и исключения насыщения с помощью управления энергоподводом. Определены критерии подобия и построены приближенные математические модели, описывающие рассматриваемые эффекты. Установлена эквивалентность стационарных и квазистационарных режимов подвода энергии по результирующему воздействию на поток. Обнаружен гистерезис по радиусу размера источника. Предложено объяснение механизма формирования пульсирующих течений. Обнаружено, что коэффициент эффективности использования энерговклада для снижения сопротивления уменьшается обратно пропорционально второй степени радиуса источника. Показано, что слабые воздействия малых энергоисточников могут уменьшить волновое сопротивление тел на конечную величину.

   ---

7. Проект "Интеллектуальные системы, основанные на многоуровневых моделях предметных областей."
   Руководитель проекта - д.ф.-м.н., профессор Клещев А.С.
   Поддержка - Оакадемики Белоцерковский О.М., Емельянов С.В., Журавлев Ю.И., Воеводин В.В., Левин В.К., чл.-корр. РАН Забродин А.В..
   Номер проекта - 06-I-П14-051.

   Полученные результаты:

   В 2008 г. были получены следующие результаты: разработана общая архитектура и методы создания специализированных оболочек интеллектуальных систем, основанных на многоуровневых моделях; разработана концепция основанной на многоуровневых моделях системы для автоматизированного совмещения интересов пользователей в электронных досках объявлений сети; разработана концепция компьютерных экспериментов для исследования методов индуктивного формирования баз знаний.

   ---

8. Проект "Параллельные вычисления в создании инструментальных и проблемно - ориентированных средств для решения вычислительно-сложных задач моделирования динамики океана и атмосферы с использованием спутниковой информации, оптимизации в условиях неопределенности и построения интеллектуальных систем."
   Руководитель проекта - академик Левин В.А.
   Поддержка - академики Белоцерковский О.М., Емельянов С.В., Журавлев Ю.И., Воеводин В.В., Левин В.К., чл.-корр. РАН Забродин А.В..
   Номер проекта - 06-I-П14-052.

   Полученные результаты:

   Проведена адаптация на МВС-15000 программного кода параллельной реализации численной модели динамики океана со свободной поверхностью. С применением параллельной численной модели динамики океана проведено исследование влияния полей потоков тепла на поверхности и ветра на климатическую систему течений Японского моря. Условия на поверхности моря задавались значениями из базы данных J-OFURO.

   Проведено экспериментальное исследование оболочки для создания параллельных решателей прикладных задач в интеллектуальных системах, основанной на модульном логическом языке с ограниченными кванторами. Показано, что время вычислений зависит от структуры информационного графа и от количества доступных процессоров. Проведено экспериментальное исследование параллельной системы решения задачи индуктивного формирования баз знаний, использующей метод Монте-Карло. Показано, что с ростом объемов обучающих выборок число случаев отказа от диагностики уменьшается, число случаев точной диагностики неуклонно растет и на максимальном объеме приближается к 100%. Время индуктивного формирования знаний с ростом обучающей выборки увеличивается линейно. Показано, что оптимизация заметно ускоряет процесс постановки диагноза, в особенности - при наличии большого количества заболеваний в базе знаний; наибольшая скорость постановки диагноза наблюдается при запуске не менее одного процесса на узле кластера и не более двух (узлы имеют процессоры с технологией Hyper-Threading); время работы алгоритма на всех использованных тестовых наборах данных при запуске оптимального числа процессов и использовании оптимизации не превышает нескольких минут.

   ---

9. Проект "Исследование и разработка технологий GRID-систем на основе сети "Приморского научного центра ДВО РАН"."
   Руководитель проекта - академик Левин В.А.
   Поддержка - : академики Е.П. Велихов, Г.И. Савин, чл.-корр. РАН А.Б. Жищенко..
   Номер проекта - 07-I-П15-140.

   Полученные результаты:

   Выполнены исследовательские и экспериментальные работы по автоматизации запуска параллельных программ из исходных кодов в GRID-среде. Реализованы два скрипта make_from_cvs и make_from_zip, предназначенные для компиляции на стадии PRE WRAPPER (стадия подготовки задачи к исполнению в метапланировщике GRIDWAY). Первый скрипт получает исходные коды с сервера исходных кодов (CVS-репозиторий), второй скрипт - из архива. В обоих случаях исходный код помещается в текущую директорию пользователя, формируется паспорт задачи и задание отправляется на выполнение.

   Реализован доступ через Web-браузер к системе управления заданиями в GRID. Архитектурно система Web-доступа состоит из двух основных частей: серверной и клиентской. Клиентская часть включает браузер пользователя и часть функциональности Web-сервера. Основная задача клиентской части состоит в формировании наглядного и удобного представления информации, полученной от серверной части. Серверная часть составляет ядро системы Web-доступа и состоит из нескольких независимых компонент.

   Реализована система оповещения пользователей о результатах прохождения заданий через систему управления. Сообщение может быть доставлено посредством передачи сообщений через e-mail и посредством sms, благодаря использованию специальных почтовых адресов sms роботов провайдеров сотовой связи. Система оповещения основана на работе сервиса WS MDS Trigger, который собирает информацию о GRID ресурсах и может быть сконфигурирован для запуска скрипта, в случае если собранная информация удовлетворяет поставленным условиям.

   Внедрена система хранения данных объемом 4 терабайта и реализована система управления распределенным файловым каталогом в рамках GRID. На сервере хранения были развернуты сервисы RFT и RLS, обеспечивающие следующий функциональный интерфейс. Сервис RFT обрабатывает запросы от любого узла GRID-сети на прием-передачу файлов. Логическая иерархия директорий и файлов определяется RLS-сервисом, который позволяет построить виртуальный каталог информации, доступный всем участникам GRID-среды.

   ---

10. Проект "Структура и динамика радиационно активных компонентов атмосферы в переходной зоне материк-океан и их влияние на состояние фитопланктонных сообществ."
    Руководитель проекта - д.ф.-м.н., профессор Букин О.А.
    Поддержка - академики Г.А. Жеребцов, В.М. Котляков, Н.П. Лаверов.
    Номер проекта - 06-I-П16-060.

    Полученные результаты:

    Основная цель проекта состоит: в исследовании структуры и динамики пространственно-временного распределения радиационно-активных компонент атмосферы (атмосферного аэрозоля, озона) и процессов воздействия на них основных климатообразующих факторов в западной части Тихого океана; в изучении изменений, которые происходят в фитопланктонных сообществах в результате воздействия этих процессов.

    На заключительном этапе проекта выявлено сильное расхождение в высоте пограничного слоя, восстановленного по данным лидарного и метео зондирований. Максимальные расхождение в значениях высоты слоя достигает 1000 м в периоды интенсивных пылевых бурь (весна) и циклонической активности (конец августа - сентябрь). Весеннее различие высот пограничного слоя обусловлено наличием высотного канала переноса аэрозоля из пустынь северного Китая и Монголии, летнее-осеннее связано с сильным атмосферным перемешиванием в результате циклонической деятельности.

    Проведено восстановление микрофизических параметров пылевого аэрозоля поданным многоволнового лидарного зондирования и оценены концентрационные характеристики пыли в атмосфере, которые составили от 18 до 73 мкг/м3, что хорошо согласуется с данными моделирования RIAM-CFORS

    Регулярные наблюдения за структурой озонового слоя выявили, что в зимний период стратификация озонового слоя имеет два максимума на высоте ~20 км (главный максимум) и на ~12-13 км (вторичный максимум). В этот же период наблюдается возрастание общего содержания озона и пиковой концентрации (в феврале 420 е.Д. и 8E12 мол/см3 соответственно).

    ---

11. Проект "Разработка методов и алгоритмов высокоточного управления сложными динамическими системами с неизвестными и переменными параметрами."
    Руководитель проекта - д.т.н. Филаретов В.Ф.
    Поддержка - академик Ф.Л. Черноусько, академик Н.Н. Красовский.
    Номер проекта - 06-I-П22-087.

    Полученные результаты:

    Предложен метод синтеза адаптивной многоканальной системы с переменной структурой (СПС) для управления нелинейным нестационарным многосвязным объектом. Предложена методика исследования и выполнен анализ влияния неидеальностей переключающих устройств и ограничений управляющих сигналов на функционирование самонастраивающихся систем (СНС) с эталонной моделью и СПС. Разработан подход к выбору желаемых процессов управления и определению наилучших показателей качества, достижимых в СНС и СПС в указанных условиях. Предложен и обоснован метод адаптивной подстройки параметров управляющего сигнала в СНС, обеспечивающий автоматическое снижение амплитуды этого сигнала. Разработан метод формирования задающих воздействий для отдельных каналов управления подводных роботов в виде параметрических уравнений заданных пространственных кривых, позволяющий автоматически обеспечивать требуемый закон изменения скорости движения объекта по этим кривым, а также изменять скоростной режим движения по заданной траектории при недостаточном ресурсе управления. Предложен метод формирования частоты задающего гармонического сигнала следящего электропривода в условиях параметрической нестационарности, позволяющий обеспечить максимальную скорость его работы при сохранении допустимой амплитуды динамической ошибки за счет использования обратной связи по значению этой амплитуды. На основе построенной теории разработаны методы синтеза прогнозирующих систем управления с использованием адаптивных нейро-фаззи сетей для сложных нелинейных динамических объектов различного класса с переменными или неизвестными параметрами. На основе квадратичного критерия качества синтезирована комбинированная система позиционно-силового управления электроприводом, которая позволяет осуществлять не только точное отслеживание программного углового положения выходного вала привода робота, но и одновременное создание желаемого внешнего момента. Создан метод полуавтоматического позиционного телеуправления многостепенным манипулятором с помощью задающего устройства с кинематической схемой, отличающейся от кинематической схемы манипулятора. Предложен и исследован алгоритм работы вычислительной системы, формирующей задающие воздействия на приводы всех степеней подвижности многостепенного манипулятора. Разработаны методы диагностирования динамических объектов с использованием нечеткой логики для принятия заключений об их состоянии. Предложен метод оптимизации процедуры диагностирования за счет выбора конкретного вида функции принадлежности и входящих в ее описание параметров, а также методы параметрического оценивания на основе соотношений паритета, полученных с использования логико-динамического подхода и инвариантных к возмущающим воздействиям. Разработан метод анализа наблюдаемости и управляемости нелинейных динамических систем с произвольными недифференцируемыми нелинейностями линейными методами. Получены достаточные критерии ненаблюдаемости и неуправляемости, позволяющие анализировать дискретные и непрерывные нелинейные системы.

    ---

2007

Программа "Квантовые наноструктуры", координатор программы - академик Ж.И. Алферов. В рамках этой программы Институт выполняет следующие проекты:

1. "Монолитные кремниевые гетеронаноструктуры на основе полупроводниковых силицидов: рост и приборные свойства", руководитель - д.ф.-м.н. Н.Г. Галкин.
2. "Формирование и свойства структур с пониженной размерностью на поверхности кремния", руководитель - член-корреспондент РАН А.А. Саранин.
3. "Рост и транспортные свойства наногетеросистем металл - полупроводник", руководитель - д.ф.-м.н. Н.И. Плюснин.
4. "Транспорт электронов в поверхностных фазах и структурах с пониженной размерностью", руководители - д.ф.-м.н. А.В. Зотов и к.ф.-м.н. Д.А. Цуканов.
5. "Магнитные и электрические свойства кластерных и слоистых металлических наноструктур", руководитель - д.ф.-м.н. Л.А. Чеботкевич.

Программа "Исследования вещества в экстремальных условиях", координаторы программы: академик В.Е. Фортов, академик Г.Г. Черный, чл.-корр. РАН С.М. Стишов, академик В.А. Жариков, академик В.А. Бабешко, академик Ф.Г. Рутберг. В рамках этой программы Институт выполняет следующий проект:

1. "Численное исследование влияния локального теплоотвода на аэродинамические характеристики летательных аппаратов", руководитель - академик В.А. Левин.

Программа "Фундаментальные проблемы информатики и информационных технологий", координаторы программы: академик О.М. Белоцерковский, академик С.В. Емельянов, академик Ю.И. Журавлев, академик В.В. Воеводин, чл.-корр. РАН А.В. Забродин, академик В.К. Левин. В рамках этой программы Институт выполняет следующие проекты:

1. "Интеллектуальные системы, основанные на многоуровневых моделях предметных областей", руководитель - д.ф.-м.н. А.С. Клещев.
2. "Параллельные вычисления в создании инструментальных и проблемно-ориентированных средств для решения вычислительно-сложных задач моделирования динамики океана и атмосферы с использованием спутниковой информации, оптимизации в условиях неопределенности и построения интеллектуальных систем", руководитель - академик В.А. Левин.

Программа "Разработка фундаментальных основ создания научной распределенной информационно-вычислительной среды на основе технологий GRID", координаторы программы: академик Ю.М. Арский, академик Е.П. Велихов, академик Г.И. Савин. В рамках этой программы Институт выполняет следующие проекты:

1. "Исследование и разработка технологий GRID-систем на основе сети "Приморского научного центра ДВО РАН"", академик В.А. Левин
2. "Создание вычислительной сети ДВО РАН на основе GRID-технологий", д.ф.-м.н. Е.А. Нурминский.

Программа "Процессы управления", координаторы: академик Ф.Л. Черноусько, академик Н.Н. Красовский. В рамках этой программы Институт выполняет следующий проект:

1. "Разработка методов и алгоритмов высокоточного управления сложными динамическими системами с неизвестными и переменными параметрами", руководитель - д.т.н. В.Ф. Филаретов.

2006

Программа "Квантовые наноструктуры", координатор программы - академик Ж.И. Алферов. В рамках этой программы Институт выполняет следующие проекты:

1. "Монолитные кремниевые гетеронаноструктуры на основе полупроводниковых силицидов: рост и приборные свойства", руководитель - д.ф.-м.н. Н.Г. Галкин.
2. "Формирование и свойства структур с пониженной размерностью на поверхности кремния", руководитель - член-корреспондент РАН А.А. Саранин.
3. "Рост и транспортные свойства наногетеросистем металл - полупроводник", руководитель - д.ф.-м.н. Н.И. Плюснин.
4. "Транспорт электронов в поверхностных фазах и структурах с пониженной размерностью", руководители - к.ф.-м.н. С.В. Рыжков и к.ф.-м.н. Д.А. Цуканов.
5. "Магнитные и электрические свойства кластерных и слоистых металлических наноструктур", руководитель - д.ф.-м.н. Л.А. Чеботкевич.

Программа "Исследования вещества в экстремальных условиях", координаторы программы: академик В.Е. Фортов, академик Г.Г. Черный, чл.-корр. РАН С.М. Стишов, академик В.А. Жариков, академик В.А. Бабешко, академик Ф.Г. Рутберг. В рамках этой программы Институт выполняет следующий проект:

1. "Численное исследование влияния локального теплоотвода на аэродинамические характеристики летательных аппаратов", руководитель - академик В.А. Левин.

Программа "Фундаментальные проблемы информатики и информационных технологий", координаторы программы: академик О.М. Белоцерковский, академик С.В. Емельянов, академик Ю.И. Журавлев, академик В.В. Воеводин, чл.-корр. РАН А.В. Забродин, академик В.К. Левин. В рамках этой программы Институт выполняет следующие проекты:

1. "Интеллектуальные системы, основанные на многоуровневых моделях предметных областей", руководитель - д.ф.-м.н. А.С. Клещев.
2. "Параллельные вычисления в создании инструментальных и проблемно-ориентированных средств для решения вычислительно-сложных задач моделирования динамики океана и атмосферы с использованием спутниковой информации, оптимизации в условиях неопределенности и построения интеллектуальных систем", руководитель - академик В.А. Левин.

Программа "Разработка фундаментальных основ создания научной распределенной информационно-вычислительной среды на основе технологий GRID", координаторы программы: академик Ю.М. Арский, академик Е.П. Велихов, академик Г.И. Савин. В рамках этой программы Институт выполняет следующие проекты:

1. "Разработка методов, алгоритмов и программных средств параметрического синтеза стохастических систем", руководитель, д.т.н. О.В. Абрамов.
2. "Синтез интеллектуальных систем управления базами знаний и базами данных", руководитель - д.ф.-м.н. А.С. Клещев.

Программа "Процессы управления", координаторы: академик Ф.Л. Черноусько, академик Н.Н. Красовский. В рамках этой программы Институт выполняет следующий проект:

1. "Разработка методов и алгоритмов высокоточного управления сложными динамическими системами с неизвестными и переменными параметрами", руководитель - д.т.н. В.Ф. Филаретов.

2005

Программа "Низкоразмерные квантовые структуры", координаторы программы - академик Ж.И. Алферов. В рамках этой программы Институт выполнял следующий проект:

1. "Низкоразмерные квантовые структуры". Проект "Диагностика структуры, морфологии, электронных, магнитных и оптических свойств объектов нанометровых размеров на атомно-чистых монокристаллических поверхностях", руководитель проекта - д.ф.-м.н. А.А. Саранин.

Программа "Математическое моделирование, интеллектуальные системы и управление нелинейными механическими системами", координаторы программы - академик О.М. Белоцерковский, академик С.В. Емельянов, академик Ю.И. Журавлев. В рамках этой программы Институт выполнял следующие проекты:

1. "Теоретические основы интеллектуальных систем, основанных на антологиях для интеллектуальной поддержки научных исследований", руководитель проекта - д.ф.-м.н. А.С. Клещев.
2. "Параллельные вычисления в создании инструментальных и проблемно-ориентированных средств для решения вычислительно-сложных задач управления процессами формирования полей напряжения и деформации в материалах, оптимизации в условиях неопределенности, построения интеллектуальных систем и моделирования динамики океана и атмосферы с использованием спутниковой информации", руководитель проекта - чл.-корр. РАН В.А. Левин.

Программа "Управляемые процессы и мехатроника", координатор программы - академик Ф.Л. Черноусько. В рамках этой программы Институт выполнял следующий проект:

1. "Разработка методов, алгоритмов и программных средств принятия решений в условиях неопределенности", руководитель проекта - д.т.н. В.П. Чипулис.

Программа "Взаимодействие плазмы с высокоскоростными потоками плазмы", координатор программы - академик Г.Г. Черный. В рамках этой программы Институт выполнял следующий проект:

1. "Численное исследование влияния локального теплоподвода на газодинамические характеристики высокоскоростных течений", руководитель проекта - чл.-корр. РАН В.А. Левин.

Программа "Разработка фундаментальных основ создания научной распределенной информационно-вычислительной среды на основе технологии GRID", координаторы программы - академик Ю.М. Арский, академик Е.П. Велихов, академик Г.И. Савин. В рамках этой программы Институт выполнял следующий проект:

1. "Создание распределенной информационно-вычислительной среды мониторинга, анализа и моделирования природной среды Дальнего Востока России", руководитель проекта - д.ф.-м.н. Е.А. Нурминский.