Кафедра вычислительной математики МФТИ

www.crec.mipt.ru/base
Компьютерное моделирование
в механике, биомеханике и
физиологии
Кафедра вычислительной математики МФТИ
www.crec.mipt.ru/base
Направления кафедры вычислительной
 Физиологические модели математики (основные)
 проекты: хирургические
операции (офтальмология,
онкология), акустические
воздействия, гемодинамика,
свертывание крови и др.
 Модели сетевых систем
 проекты: энергетические и
компьютерные сети, дороги,
паводки, мосты, газопроводы,
вентиляционные системы
 Физические модели в 3D
 проекты: возмущения
магнитосферы при взрывах,
термоядерный синтез и др.
 Технологии моделирования
 нечеткие вычисления
 пакеты моделирования
 параллельные вычисления
ПРОГРАММИРОВАНИЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
И ОПТИМИЗАЦИЯ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ
МАТЕМАТИКА
МАТЕМАТИКА
МЕХАНИКА
ГЕТЕРОГЕННЫХ СРЕД
ИСКУССТВЕННЫЙ
ИНТЕЛЛЕКТ
НЕЛИНЕЙНЫЙ
ВЫЧ. ПРОЦЕССЫ
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ
ВЫЧИСЛЕНИЯ
ПРИКЛАДНЫЕ ПАКЕТЫ
ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПРОГРАММИРОВАНИЕ
БАЗ ДАННЫХ
ОБЪЕКТНО
ОРИЕНТИРОВАННОЕ
ПРОГРАММИРОВАНИЕ
УПРАВЛЕНИЕ
ПРОГРАММНЫМИ
ПРОЕКТАМИ
www.crec.mipt.ru/base
Обучение и научно исследовательская работа
РАЗРАБОТКА
И ВНЕДРЕНИЕ
НАУКОЕМКОГО
ПРОГРАМНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ФИЗИОЛОГИЯ
МЕХАНИКА
БИОМЕХАНИКА
ФИЗИКА
ЭНЕРГЕТИКА
www.crec.mipt.ru/base
Что делают выпускники (2003-2007)
 Вычислительные модели разных систем
 Вычислитель – универсальный специалист, который
востребован независимо от моды на ту или иную область
приложений. То же самое с разработчиками ПО
 Карьеру от программирования к менеджменту в IT
 Около 50% от трех первых выпусков
 Иногда (7%) уезжают в США продолжать свою науку
 Биофизика сверхвостребована там (а если еще и уметь
программировать – тем более)
www.crec.mipt.ru/base
Внешние базовые организации
 ЦНИИХМ – суперкомпьютеры, нанотехнологии,
распознавание объектов и веществ
 ТЕСИС – моделирование течений жидкости и
газа (для авто-, авиа- и др. промышленности)
 Яндекс – оптимизация адресной рекламы
 ИТЭБ РАН – моделирование и анализ данных
в электрофизиологии (сердце, мозг, …)
 NetCracker – прикладное программное
обеспечение для телекоммуникаций
www.crec.mipt.ru/base
Оптимизация работы беспроводной сети
Структура





132
133
144 узла;
квадратная сетка;
шаг сетки 5 ед.;
радиус связи 10 ед.;
координатор сети: узел
№9.
109
111
14
1
17
57
44
18
45
32
33
20
6
47
34
21
7
59
46
19
5
35
22
8
71
58
31
4
83
70
43
30
3
69
56
29
95
82
55
42
16
107
94
68
41
15
2
93
81
54
28
119
106
80
67
40
27
0
105
79
66
53
26
131
118
92
65
39
117
91
78
52
9
23
10
11
143
130
104
77
51
38
13
103
90
64
142
129
116
89
63
37
115
102
76
50
141
128
101
75
25
114
88
62
49
127
100
74
140
113
87
61
48
126
99
73
139
112
86
36
125
98
85
60
138
124
97
72
137
123
110
84
24
136
122
96
12
135
121
108
Результат
 4 независимых набора
маршрутизаторов;
 27 маршрутизаторов в
наборе в среднем;
 40 узлов не участвуют в
маршрутизации.
134
120
www.crec.mipt.ru/base
Генерируемая топология
Характерна большая
глубина дерева
Ветвления поддерева из
маршрутизаторов
относительно редки
Большинство детей
маршрутизаторов –
конечные устройства
www.crec.mipt.ru/base
Расписание коммуникаций
Принцип действия
 отыскание свободных
слотов для узла;
 выбор слота,
минимизирующего
задержку на узле;
 обход узлов в
порядке уменьшения
числа подчинённых
им узлов.
www.crec.mipt.ru/base
Некоторые результаты
8
8
доля сообщений
BO = 5
6
6
оптимальное
расписание
спонтанное
расписание
4
оптимальное
расписание
4
2
2
0
0
0
1
2
3 0
время доставки сообщений, с
1
BO = 4
спонтанное
расписание
2
3
www.crec.mipt.ru/base
Лабораторный практикум
www.crec.mipt.ru/base
Кому стоит идти к нам:
 Тому, кто еще не решил, в какую область он хочет
 У нас в течение 3-го курса студентам предлагают темы, а
многие делают пробную научную работу, чтобы выбор
был осознанным. Шеф может найтись где угодно
 Тому, кому нравится изучать что-то новое
 Вычислитель постоянно изучает новые области, но
наработки (методы, программы), которые он получает в
одной области, обычно на 90% используются в другой
 Тому, кому нравится создавать новое самому
 Наши не просто улучшают программу шефа, а часто
строят новую модель «с нуля», проходя сами все этапы