Конференции

68-я Всероссийская научная конференция МФТИ

Список разделов ФПМИ - Секция прикладной математики, математического моделирования и высокопроизводительных вычислений

Секция посвящена современным алгоритмам решения актуальных прикладных задач с использованием высокопроизводительных вычислительных систем. Математическому моделированию и приложениям в науке и технике.

 

 

Контакты:Ladonkina@imamod.ru 

Формат проведения: 

Дата и время проведения: 

Место проведения: 

  • Анализ особенностей формоизменения металла в процессе раскатки труб из коррозионностойких сталей в непрерывном стане с удерживаемой оправкой

    В данной работе исследуется влияние содержания хрома на уширение металла при горячей деформации с использованием вычислительных методов и компьютерного моделирования с последующей валидацией полученных результатов в лабораторных условиях. Применение современных методов компьютерного моделирования позволило провести многомасштабный анализ деформационных процессов с учетом реальных промышленных параметров прокатки и вдвинуть предположения по увеличению пластичности.

  • Аналитическое решение одного типа задач моделирования динамики газодисперсных сред с межфазовым обменом импульсом и численное тестирования на его основе

    В данной работе исследовано аналитическое решение одного типа задач динамики газодисперсных сред с  межфазным обменом импульса. Найдено аналитическое решение этих задач в виде бегущей волны, обсуждены необходимые условия его существования. На основе аналитического решения предложены тестовые задачи для численных экпериментов.

  • Решение задачи о распаде произвольного разрыва при применении полностью консервативных разностных схем с адаптивным искусственным вязким наполнением в двумерных задачах газовой динамики

    В данной работе обобщены узловые полностью консервативные разностные схемы на двумерный случай и введено адаптивное искусственное вязкое наполнение. На тесте переноса начального разрыва показано, что АИВ снижает осцилляции и обеспечивает более монотонный профиль плотности у фронта.

  • Разработка торгового бота на основе интеграции технического анализа, машинного обучения, глубокого обучения и больших языковых моделей для оптимизации торговых стратегий на финансовых рынках.

    Представлены сравнительные характеристики методов предсказания временных рядов, такие как: глубокое и машинные обучения, технический анализ и агрегация результатов через большие языковые модели. 

  • Оптимизация GPU-реализации XPBI для 2D симуляции пластичных материалов в реальном времени

    Работа ускоряет GPU‑симуляцию 2D пластичных материалов в реальном времени на базе XPBI, сочетая иерархический HPBD и двухэтапный GS2‑солвер. Поиск соседей выполняется через динамически поддерживаемую 2D триангуляцию Делоне с локальными обновлениями, снижая накладные расходы.

  • Использование полей дальностей со знаком для описания сложных форм при симуляции засыпки методом дискретных элементов

    В данной работе рассмотрено использование полей дальностей со знаком для описания сложных геометрических форм гранул при моделировании их засыпки.

  • Численное моделирование распространения продуктов горения в атмосфере над рельефом методом конечных объемов

    Разработана математическая модель распространения продуктов горения над рельефом, основанная на уравнениях Рейнольдса и $$k-\epsilon$$ модели турбулентности. Учет рельефа реализован переходом к криволинейным координатам. Численное решение получено методом конечных объемов с TVD-схемой с ограничителем ван Лера на языке Python. Результаты могут использоваться для уточнения границ опасных зон при техногенных авариях на объектах в условиях пересеченной местности.

  • Математическое моделирование гибридных электроэнергетических систем в виде системы массового обслуживания типа M(t)|M2|бесконечность

    Представлена модель гибридной энергосистемы (муниципальная сеть + альтернативный источник энергии) как системы массового обслуживания. Учтен случайный характер генерации и потребления. Асимптотическим анализом получено гауссовское распределение числа заявок с нестационарными моментами. На примере объекта с солнечными панелями рассчитаны параметры и показана экономическая эффективность.

  • Исследование эффективности продува дрейфовой камеры детектора «ТРЕК» на основе численного эксперимента

    Проведен численный эксперимент продува дрейфовой камеры с использованием пакетов программ «Логос» и OpenFOAM с последующим сопоставлением результатов. Рассмотрено влияние на время продува способов подачи газовой смеси и величины ее объемного расхода. Определен оптимальный способ подачи и расход газа.

  • Ускорение прайсинга автоколл-опционов методом Монте-Карло с помощью нейросетевой модели

    Автоколл-опционы относятся к классу структурных продуктов, аналитические формулы для них, как правило, недоступны, поэтому стандартом остаётся метод Монте–Карло. Основной недостаток — высокая вычислительная стоимость при массовом пересчёте цен и риск-метрик. В работе предлагается нейросетевая суррогатная модель, аппроксимирующая МК-прайсер, и демонстрируется ускорение на сотни-тысячи раз, при этом имеет высокую точности.

  • Расчет фазово-термодинамических параметров в двухфазной гидратно-стабильной зоне при наличии льда

    В работе представлена модель фазово-термодинамических определителей для расчета равновесных состояний в двухфазной гидратно-стабильной зоне (гидрат-газ, гидрат-вода) с учетом фазовых переходов вода-лед. На основе массы компонент и внутренней энергии в единичном приузловом объеме получены определяющие соотношения для газонасыщенного и водонасыщенного сценариев. Рассмотрены условия существования стабильных состояний и критерии смены гидратных зон.

  • О расчётах взаимодействия нанослоев никеля и меди при создании композитных материалов

    В данной работе исследовано влияние добавление тонких слоев на пластичность композита.

  • Модель и система управления движением беспилотного грузовика с полуприцепом при реверсивных манёврах

    Разработа модель и система управления движением беспилотного грузовика с полуприцепом при реверсивных манёврах. Управление построено на основе нелинейного MPC с учетом аппаратных задержек и ошибок локализации. Предложены и реализированы актуаторная модель руля и статистические компенсаторы. Такой подход позволяет учитывать непредсказуемые внешние воздействия и скрытые нелинейности среды. Решения верифицированы в симуляционной среде и успешно проверены на практике.

  • Вычислительный эксперимент по исследованию спектральных характеристик координации в многоагентных системах на базе больших языковых моделей

    Исследовано влияние топологии графа координации на эффективность многоагентных систем на базе больших языковых моделей. В эксперименте (8 020 прогонов, 33,8 млн токенов) сравнены пять топологий: «малый мир», цепочка, степенной закон, полный и случайный граф. Топология «малый мир» оптимальна по интегральному коэффициенту эффективности. Масштабирование до 64 агентов даёт сублинейный рост затрат без потери качества.

  • Влияние максимального тока рекуперативного торможения на показатели энергетической экономичности колесного транспортного средства.

    Работа направлена на определение оптимальных параметров рекуперации для поиска баланса между запасом хода на одну поездку и общим сроком службы тяговой батареи автомобиля.

  • Расчетная дозиметрическая модель для бор-нейтронозахватной терапии биологических объектов

    Работа посвящена разработке ряда фантомов: криоампул с клеточными суспензиями, мышей с перевивными опухолями, крыс, вокселизированного фантома головы кошки со спонтанной опухолью – в программной среде Geant4 и моделированию облучения биологических объектов на ускорительном источнике нейтронов VITA. Проведенное моделирование обеспечивает прецизионное дозиметрическое планирование и создает основу для оптимизации экспериментальных и терапевтических протоколов БНЗТ.

  • Устойчивость дифракционных нейронных сетей к шумам различного происхождения

    В работе исследуется устойчивость дифракционных нейронных сетей к фазовым шумам и флуктуациям длины волны излучения. На основе метода Рэлея выполняется моделирование распространения волн, проводится сравнение фазового и амплитудного методов модуляции входного сигнала и предлагается метод робастного обучения для повышения устойчивости сети к внешним возмущениям.

  • Алгоритм Node2Vec для графов миллиардного масштаба: Применение lock-free SGD и генерации блужданий «на лету» для построения векторных представлений

    В работе представлена масштабируемая lock-free реализация алгоритма Node2Vec, которая за счет генерации случайных блужданий «на лету» и распараллеливания SGD без синхронизации позволяет строить векторные представления для графов с миллиардами вершин, ускоряя вычисления до 2 раз по сравнению с аналогами (PecanPy) без потери качества.

  • Tick-based soft liquidation и риск-оценка LP-залога в протоколах deцентрализованного кредитования

    Предложена схема управления риском в DeFi-кредитовании: риск дискретизируется по «тикам» через экспоненциальное отображение отношения долга к обеспечению, что позволяет выполнять пакетные частичные ликвидации и обычно снижать изъятие залога до 1–10% вместо \sim50%. Для защиты от манипуляций используется оракульная цепочка Median+OSM. Для LP-залога введена стресс-метрика S(t), по которой адаптивно регулируются LTV и параметры ликвидации.

  • Анализ временных рядов экспериментальных данных натурных измерений глубины сезонно-талого слоя и разработка методов восстановления пропусков.

    Целью работы является использование статистических методов для нахождение возможности прогнозировать состояние сезонно-талого слоя грунта по имеющимся погодным и геологическим данным

  • Метод построения констант фазового равновесия многокомпонентных растворов

    В многокомпонентных растворах (например, нефти и природном газе) содержатся сотни компонентов. Иногда даже небольшая концентрация одного из них может изменить фазовое состояние. Многокомпонентность можно учесть с помощью констант фазового равновесия. Предлагаются формулы, которые позволяют построить термодинамически согласованную систему в аналитическом виде удобную для численного моделирования многокомпонентной задачи.

  • Модификация разрывного метода Галеркина с использованием базисных функций, зависящих от времени

    Классический метод Галеркина, который позволяет нам решать задачи газовой динамики, содержащие сильные разрывы, требует дополнительных особых процедур мотонозации, которые в свою очередь могут понижать точность полученного решения. В качестве альтернативы предлагается использование базисных функций, которые подстраиваются под решение задачи и, в случае нарушения энтропийного неравенства в ячейке, локально переводят исходный метод в метод первого порядка, но на измельченной вдвое сетке.

  • Адаптация расчетного шага по времени в трехмерной постановке задачи развития канала электрического пробоя

    Предмет исследования авторов -- модель развития канала электрического пробоя типа диффузной границы. В работе изучается практическое применение адаптации расчетного шага по времени для полной, трехмерной постановки задачи. Используемый метод адаптации прост с точки зрения как реализации, так и вычислительных затрат, а также показывает существенную эффективность.

  • Влияние электрохимических характеристик литий-ионных аккумуляторов на энергопотребление электрического транспортного средства: цифровое моделирование и экспериментальная валидация

    Работа посвящена исследованию влияния электрохимической системы литий-ионных аккумуляторов на энергопотребление электрического транспорта. Разработана математическая модель электромобиля в среде Simcenter Amesim, включающая ECM-модель аккумулятора и продольную динамику. Валидация цифрового двойника выполнена на основе полевых испытаний платформы «Мегавольт». Показано, что параметры OCV–SOC и внутреннего сопротивления существенно влияют на энергетические потери и запас хода.

  • Математическое моделирование и оптимизация стратегий распределения мощности в гибридных накопителях энергии для электромобиля на основе принципа минимума Понтрягина

    В работе исследуется задача снижения деградации литий-ионных аккумуляторов электромобилей за счет применения гибридной системы накопления энергии с суперконденсатором. Проведено численное моделирование двух стратегий управления в среде MATLAB/Simulink на цикле WLTC. Установлено, что оптимизационный подход на основе принципа минимума Понтрягина позволяет снизить среднеквадратичный ток батареи на 30%.

  • Моделирование переноса и поглощения лазерного излучения в веществе

    Моделирование переноса и поглощения лазерного излучения в веществе в приближении геометрической оптики.

  • Нейросетевые методы решения прямой и обратной задачи уравнения Вебстера в акустических каналах

    Применение нейронных сетей в решении прямой и обратной задачи дифференциального уравнения Вебстера в акустических каналах.

  • Разработка библиотеки автоматического дифференцирования на основе дуальных чисел и её применение в проектировании нейронных сетей Колмогорова-Арнольда (KAN) на C++

    Разработана библиотека автоматического дифференцирования на C++ на основе дуальных чисел. Созданный код поддерживает вычисление любых производных натуральных или дробных порядков от функций любого количества переменных. Проведён сравнительный анализ с другими методами. Разработана авторская теория гипердуальных комбинаций с уникальной терминологией и доказательством собственных теорем.

    Была разработана ещё одна библиотека, предназначенная для обучения нейронных сетей Колмогорова-Арнольда (KAN).