В докладе будет рассказано о метаматериалах – материалах, оптическими свойствами которых можно управлять с помощью модификации их внутренней структуры. Среди необычных эффектов в этих материалах – отрицательный показатель преломления, противоположность направления скорости волны и переноса энергии, обращенный эффект Допплера. Кратко будет рассказано и о фотонных кристаллах – веществах, в которых световые волны определенной длины не могут распространяться вообще, а некоторые распространяются со скоростью, много меньшей скорости света.
В разделе, посвященном наноплазмонике, будет на простом уровне рассказано о поведении наночастиц в электромагнитном поле. В качестве иллюстрации применения наноплазмоники будет объяснен принцип действия оптического пинцета и ближнепольного микроскопа – прибора, позволяющего преодолеть дифракционное разрешение.
(к. ф.-м. н., доцент ФФКЭ МФТИ)
«Квантовые компьютеры и квантовые вычисления»
Лекция посвящена принципам работы квантовых компьютеров и их возможностям по сравнению с компьютерами классическими. На простом уровне будет дано понятие квантового состояния частицы, кубита, пояснены процессы записи и считывания информации в квантовых компьютерах.
В лекции будет рассказано и о физической реализации квантовых компьютеров, и о их программных возможностях, в частности, о применениях в криптографии.
(ФФКЭ МФТИ, студент 556 гр.)
«Необычные свойства двумерного углерода – графена»
В лекции будет рассказано о необычных физических свойствах двумерной формы углерода – графена, за исследование свойств которого была вручена Нобелевская премия по физике 2010 года. Среди таких свойств – высокая прочность и электропроводность, аналогия между поведением электронов в графене и фотонов.
В лекции будет уделено особое внимание перспективам применения графена в качестве материала для полевых транзисторов – основы современных процессоров.
Экскурсия в центр коллективного пользования уникальным научным оборудованием ФФКЭ
11. Секция ФУПМ (п)
8 июля (пятница) 14:40-19:00
ауд. Б. Физ. ЛК
Председатель секции: профессор
| д. ф.-м. н.
Старший научный сотрудник Вычислительного центра РАН «О некоторых прикладных задачах интеллектуального анализа данных» | На лекции будет рассказано о том, что такое "прикладные задачи", и чем они отличаются от школьных задачек по математике и физике, что такое "интеллектуальный" анализ данных, и чем он отличается от "обычного" (неинтеллектуального?), что такое математическое моделирование, и в чём его особенности, когда речь заходит об интеллектуальном анализе данных. Будут приведены примеры прикладных задач из области медицины, биологии, финансов, анализа текстов и поведения пользователей в Интернете.
|
|
Ассистент кафедры МОУ МФТИ «Лемма Шпернера, теорема Брауэра, лемма о сэндвиче» | Как по-честному разделить бутерброд? Почему нельзя ввести непрерывную систему координат на земном шаре? Почему нельзя причесать ежа и многое другое |
|
Ассистент кафедры Высшей математики МФТИ «Теорема Эрроу, или зачем нужны выборы» | Как сделать выборы честными и демократическими? На лекции вы узнаете, что такое избирательная система, узнаете про теорема Эрроу, парадокс Кондорсе, а также получите ответ на первый вопрос. |
|
Ассистент кафедры МОУ МФТИ «Основы теории игр» | На лекции Вы узнаете, что такое ожидаемая полезность, равновесие Нэша, смешанная стратегия, а также в каких экономических моделях используется теория игр. Лекция предшествует практическому занятию. |
|
Зав. лаб. экспериментальной экономики МФТИ «Знакомство с лабораторией экспериментальной экономики» | Как себя ведут люди в момент принятия решений? Можно ли это поведение предугадать с помощью теории игр? Вы познакомитесь с лабораторией экспериментальной экономики и сыграете несколько игр. |
12. Круглый стол «От фундаментальной науки к инновациям»
8 июля (пятница) 15:30-18:00
ауд. 226ЛК
1. д. ф.-м. н. , начальник управления ориентированных исследований РФФИ «Новое в работе Российского фонда фундаментальных исследований»
2. кандидат юридических наук , зав. лабораторией экспертизы и разработки нормативно-правовых актов Института экономической политики им. «Правовые аспекты финансовой поддержки научных исследований и инноваций»
3. к. ф.-м. н., доцент , директор Школы бизнеса МФТИ «Устойчивое развитие, приоритеты в инновационной деятельности и фундаментальные исследования»
4. , ассистент кафедры системного анализа экономики МФТИ, аспирант Института экономической политики им. «Институциональные аспекты поддержки науки и инноваций в Финляндии»
5. , ассистент кафедры системного анализа экономики МФТИ, аспирант Института экономической политики им. «Институциональные аспекты поддержки науки и инноваций в Норвегии»
6. , аспирант Института экономической политики им. «Постиндустриальное общество и инновации»
Тезисы докладов Всероссийской молодёжной конференции
«Перспективы развития фундаментальных наук»
УДК 519.715
(ФРТК МФТИ, студент 517 гр.)
«Оценка эффективности систем управления работой персонала для операторов связи»
В настоящее время активно разрабатываются и внедряются так называемые системы управления работой персонала (СУРП, англ. Workforce Management System) — программное обеспечение, которое оптимально составляет расписание задач, планирует рабочее время и поддерживает работу сотрудников компании, основная деятельность которых связана с выполнением заданий или поручений в разных местах, например, инженеров крупных телекоммуникационных операторов. Однако руководству телекоммуникационной компании при вопросе о покупке СУПР приходится оценивать, что это даст компании, т. е. насколько эффективнее будут идти производственные процессы, насколько уменьшатся издержки и окупится ли вообще внедрение подобной системы.
Для решения этой задачи предлагается следующая методика. Производится построение моделей работы функциональных модулей системы, а также моделей ручного управления (без использования СУРП). СУРП оптимизирует решение различных операционных задач оператора, и для каждой из этих задач требуется дать определение эффективности её решения. Наконец, производится сравнение эффективности моделей автоматического и ручного управления. Это необходимо делать с использованием реальных операционных данных оператора для получения численных оценок прироста эффективности, применимых к данному оператору.
В работе показан пример использования данной методики для оценки эффективности модуля прогнозирования спроса на услуги оператора связи. Для этого были построены модели автоматического и ручного прогнозирования спроса.
Для расчетов использовались экспертные оценки параметров модели. Использовались ежемесячные данные по числу клиентов трёх последних лет. Численные параметры моделировались нечеткими гауссовскими числами. Оценочный расчет погрешности спроса проводился по методу нечеткой линеаризации (см. [7]). Был сделан прогноз количества новых подключений определённой услуги у модельной компании.
При исходе из расчёта величины планируемого количества новых клиентов с запасом в величину одной средней ошибки и 1 человеко-часа на подключение нового клиента, компания выделила бы более 1400 лишних человеко-часов на подключение новых клиентов одной услуги в течение года при использовании ручного прогнозирования спроса на услуги при средних 500 новых клиентах ежемесячно.
Список источников
1. Melik R. The Rise of the Project Workforce – John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey, 2007
2. Guido B., Roberto G., Di Tria P., Bisio R. Workforce management (WFM) issues // Network Operations and Management Symposium, 1998. NOMS 98., IEEE – pp. 473-482 vol.2
3. Azarmi N., Smith R. Intelligent scheduling and planning systems for telecommunications resource management // BT Technology Journal, Vol. 25, No. 3. (July 2007), pp. 241-248.
4. Pinker E. J., Larsont R. C. Models of Flexible Workforces in Stochastic Service Environments, the One-Job Case – Operations Research Center, Massachusetts Institute of Technology, September, 1995
5. Bartschi Wall M. A Genetic Algorithm for Resource-Constrained Scheduling – PhD thesis. Massachusetts Institute of Technology, 1996
6. Nguyen P. D. Complex Job Shop Scheduling: Formulations, Algorithms and a Healthcare Application – Thesis, University of Fribourg, 2008
7. Метод нечеткой линеаризации для численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений – Электронный журнал "Исследовано в России", 2003
(ФАЛТ МФТИ, студент)
«Исследование влияния геометрических параметров передней кромки на аэродинамические характеристики крыла маневренного самолета при сверхзвуковых скоростях»
Исследование проводилось численно на базе полной системы уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу с моделью турбулентности SST с использованием схем условно второго порядка аппроксимации на структурированных многоблочных сетках.
Решена двумерная задача для семейства профилей, построенного на базе симметричного профиля СР-7С с относительной толщиной 9% и R=1.1% хорды в котором радиус кривизны носика варьировался от 0 до 2% хорды.
Получены следующие результаты:
· При обтекании профиля потоком газа с небольшой сверхзвуковой скоростью (М=1.2) коэффициент сопротивления профиля при нулевом угле атаки слабо зависит от радиуса закругления носка, убывает в диапазоне радиусов закругления 0.25%с-1.5%с с 0.0674 до 0.0645
· При обтекании профиля потоком газа со сверхзвуковой скоростью, соответствующей М=2.1, с увеличением радиуса закругления носка профиля от 0 до 2%с его коэффициент лобового сопротивления при нулевом угле атаки резко возрастает с 0.0326 до 0.0654
Приведенные результаты хорошо качественно согласуются с известными экспериментальными данными [РДК]. Уменьшение сопротивления при увеличении радиуса кривизны на числе М=1.2 связано с разгоном потока (и соответственным понижением статического давления) при обтекании закругленной поверхности профиля с большим радиусом закругления при сохранении отошедшей головной ударной волны вне зависимости от радиуса закругления, что характерно для трансзвукового режима обтекания.
Рассчитаны аэродинамические характеристики семейства тонких трапециевидных крыльев с удлинением λ=2.18, сужением η=10, относительной толщиной с=4.5% , различными значениями стреловидности передней кромки χпк (от 45 до 73 градусов) и радиусами закругления носка профиля в поточном направлении (от 0 до 0.2%с). Также проведен расчет для консоли крыла семейства с χпк=45° и R=0.06%с, развернутой на 11 градусов по потоку.
С увеличением стреловидности крыла наблюдается рост Kmax (с 6.6 до 10.5 единиц на крыльях семейства при изменении стреловидности χпк от 45° до 73° и радиусе закругления носка по потоку R=0.2%) при уменьшении CyKmax, что связано с уменьшением Cx0 и увеличением коэффициента отвала поляры A2.
Уменьшение R от 0.2% хорды до 0 при χпк=45° приводит к приращению максимального аэродинамического качества ΔKmax=0.7, при χпк=56° к ΔKmax=0.29. При χпк=73° Kmax зависит от R следующим образом образом: при R=0 Kmax=10.2, при R=0.06%c Kmax=11.0, при R=0.2%c Kmax=10.5.
Разворот консоли исходного крыла семейства с χпк=45° и R=0.06%с на 11 градусов обеспечивает прирост максимального качества до 2.5 единиц и уменьшение CyKmax. Это объясняется одновременным уменьшением относительной толщины крыла и R за счет увеличения стреловидности и увеличением коэффициента отвала поляры по причине уменьшения относительного удлинения крыла.
«Системная биология микроорганизмов»
На примере простейших свободно живущих микроорганизмов, представляющих
удобные модели для изучения, рассматривается возможность описания систем клетки на всех возможных молекулярных уровнях: низкомолекулярные соединения, РНК, ДНК, белки, жирные кислоты. Получив полное описание отдельных частей клетки, возможно не только объяснить наблюдаемой поведение системы, но и предсказать его в новых условиях.
Системное описание на уровне генома, протеома, транскриптома и метаболома позволяет работать не только с известными бактериями, но и конструировать новые – синтетические.
, (ФМБФ, студенты 747 гр.)
«Создание системы сравнительного геномного анализа для работы с данными сиквенирования бактерий с использованием сиквенаторов нового поколения»
Учет отдельных структурно-функциональных особенностей геномов патогенов (на примере M. Tuberculosis и N. Ghonorea) и нуклеотидных полиморфизмов позволяет, используя экспериментальные данные о частичных последовательностях патогенных клинических
изолятов, описывать организмы на уровне типирования и создавать модели множественной устойчивости.
(», инженер)
«Исследование пространственно-временной динамики широкоапертурных лазеров с отстройкой частоты»
В данной работе мы исследуем пространственно-временную динамику широкоапертурного лазера с отстройкой частоты. Динамика лазера описывается моделью Максвелла-Блоха. Мы исследуем как автомодельные так пространственно-временные решения системы уравнений. Показано, что однородное стационарное положение равновесия уравнений Максвелла-Блоха становятся неустойчивым в некоторой области лазерных параметров [1]. Показано, что для автомодельного решения переход к хаосу с изменением скорости волны поперек апертуры осуществляется через каскад бифуркаций удвоения тора. Исследован полный спектр показателе Ляпунова и показано что в точках бифуркации рождается неустойчивый трехмерный тор, который порождает устойчивый двумерный тор. Пространственно-временная динамика на конечной апертуре близка к решениям описанным выше. Показано, что существуют параметры, при которых наблюдаются автоволны, движущиеся поперек лазерной апертуры. Численное решение уравнений в частных производных показало, что существует область лазерных параметров, в которой решением системы уравнений является стационарное во времени и неоднородное по пространству распределение интенсивности в поперечном сечении пучка. Такие решения соответствуют фундаментальной поперечной моде резонатора – простому гауссовому распределению интенсивности в поперечном сечении пучка. Также показано, что существует область параметров, в которой такое решение теряет устойчивость в результате бифуркации Андронова-Хопфа. В этой области параметров наблюдаются волны интенсивности, бегущие поперек лазерной апертуры, как это и предсказывалось в автомодельной системе. Зависимость действительной части комплексной амплитуды поля от времени в фиксированной точке пространства носит двухчастотный квазипериодический характер, что свидетельствует о существовании в системе аттрактора в виде устойчивого двумерного тора. Существуют узкие области параметров, в которых система претерпевает бифуркации удвоения периода.
Работа выполнена при частичной финансовой поддержке Федеральной целевой программы "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2годы, ГК №14.740.11.0703, Аналитической целевой программы "Развитие научного потенциала высшей школы" (2гг.), проект 2.1.1/309.
27. , Каскад бифуркаций удвоения тора в лазере с отстройкой частоты// Квантовая электроника. – 2009. - №8. – С. 751-756.
(д. ф.-м. н., профессор МФТИ)
«Наноплазмоника и метаматериалы»
В докладе будет рассказано о метаматериалах – материалах, оптическими свойствами которых можно управлять с помощью модификации их внутренней структуры. Среди необычных эффектов в этих материалах – отрицательный показатель преломления, противоположность направления скорости волны и переноса энергии, обращенный эффект Доплера. Кратко будет рассказано и о фотонных кристаллах – веществах, в которых световые волны определенной длины не могут распространяться вообще, а некоторые распространяются со скоростью, много меньшей скорости света.
В разделе, посвященном наноплазмонике, будет на простом уровне рассказано о поведении наночастиц в электромагнитном поле. В качестве иллюстрации применения наноплазмоники будет объяснен принцип действия оптического пинцета и ближнепольного микроскопа – прибора, позволяющего преодолеть дифракционное разрешение.
(МФТИ, ФРТК, студент)
«Разработка архитектуры электронного правительства органов государственной власти и местного самоуправления»
В рамках данной работы было рассмотрено предложение по внедрению единого центра проектирования бизнес процессов на базе МФТИ.
Цель данной работы заключается в представлении нового подхода разработки архитектуры электронного правительства, а именно, в выделении деловой логики в отдельный уровень целой архитектуры из прикладной логики приложений.
В начале работы описывается текущая ситуация в сфере предоставления государственных услуг, затем – схема перехода из текущего состояния в целевое (с применение описанной архитектуры). Описываются ключевые моменты и вещи, без которых, описываемая схема не могла бы существовать. Из них: концепция SOA, ESB, WebServices, описание бизнес процессов.
Проведен анализ существующих программных средств для управления бизнес процессами: IBMWebSphere, ARISIDCScheer, SAP и Oracle. Описано, в какой комбинации лучше всего использовать данные приложения.
Проведен экономический анализ внедрения единого центра проектирования бизнес процессов на базе МФТИ и почему это выгодно для самого МФТИ, для регионов, и для России в целом.
(NetCracker Technology, Corp, инженер-программист)
«Компьютерное моделирование эволюции дискообразной самогравитирующей системы неупругих частиц в центральном гравитационном поле»
Данная работа представляет собой программный комплекс, позволяющий осуществлять численные эксперименты с целью моделирования центрально-симметричной самогравитирующей системы (например, планетного кольца). Для расчёта сил взаимодействия применялся метод Рунге-Кутта 4-го порядка точности. Работа направлена на получение распределений частиц кольца по массам на различных «срезах» траектории эволюции системы с целью выявления пределов применимости упрощающих «древовидных» алгоритмов. В качестве эталона для сравнения был использован алгоритм прямого интегрирования как имеющий наибольшую точность. При построении модели не учитывалось влияние внешних спутников на частицы кольца, однако большая роль уделялась механизму неупругих столкновений, приводящих при определённых условиях к разрушению или аккреционному росту частиц [1].
При разработке программного комплекса были использованы две разновидности упрощающих алгоритмов, известных как древовидные алгоритмы [2]. Сущность алгоритма заключается в разбиении области, содержащей частицы кольца, на ячейки. В первом случае влияние частиц каждой ячейки заменялось влиянием их центра масс. Во втором случае ячейки делились на ближние и дальние: взаимодействие с ближним слоем высчитывалось методом прямого интегрирования, в то время как дальние по-прежнему заменялись центрами масс.
В результате применения описанных схем удалось существенно (более чем на порядок) увеличить число исследуемых частиц по сравнению с методом прямого интегрирования. Однако дальнейшее исследование показало, что оба метода неприменимы к данной задаче при малом начальном числе частиц кольца: распределения частиц по массам, а также динамика изменения числа частиц во времени существенно отличаются от эталонного метода. При рассмотрении системы, изначально содержащей большее число объектов, наблюдались близкие картины распределений для эталонного метода и алгоритма без деления на слои, несмотря на то, что принцип данного алгоритма теоретически предполагал меньшую точность. В то же время алгоритм с разделением на слои демонстрировал высокую точность лишь на начальном этапе эксперимента – по прошествии некоторого времени происходил резкий рост числа частиц, что не согласуется с результатами прямого метода для тех же начальных условий. Для малого начального числа частиц подобный спонтанный рост числа частиц происходил уже на ранних этапах эволюции.
Таким образом, при решении центрально-симметричной гравитационной задачи с учётом неупругих столкновений применение описанных упрощающих алгоритмов сопряжено со значительными потерями точности даже в случае отсутствия явления неконтролируемого роста населённости системы. Наряду с этим подобные методы при применении на архитектуре CPU позволяют довести число частиц исследуемой системы лишь до значений порядка 10000 – 20000. При более высоких значениях алгоритмы теряют эффективность. Решение выявленной проблемы видится либо в использовании более совершенных упрощающих алгоритмов [3], либо в переходе на вычислительную архитектуру GPU. Не исключается и возможность совмещения этих вариантов.
Список использованной литературы
1. , «Физика планетных колец», Успехи физических наук, том 160, вып. 2, февраль 1990 г.
2. , . Анализ эффективности и применимости упрощающих алгоритмов при моделировании движения частиц планетного кольца в центральном гравитационном поле при наличии неупругих столкновений. - Тверь: Твер. гос. ун-т, 20с., с. 102-105.
3. Tancred Lindholm. N-body algorithms, seminar presentation, 1999.
(ИТЭФ)
Взрывающиеся звёзды и Тёмная Энергия во Вселенной
По современным данным Вселенная на 70% заполнена практически неизменной, несжимаемой субстанцией, которая создаёт антигравитацию. Эту субстанцию чаще всего называют `Тёмной Энергией' (Dark Energy). Полагают, что Тёмная Энергия приводит к `наблюдаемому' ускорению расширения Вселенной. Ни в коем случае нельзя путать Тёмную Энергию с `Тёмной Материей' (Dark Matter). Будет рассказано, как по сверхновым была открыта Тёмная Энергия и как взрывы в космосе помогают понять её свойства.
(МФТИ, ФАКИ. 732 гр.)
«Управление взаимодействием ударных волн IV типа с помощью распределенных источников тепла»
При исследовании пересечения косых и прямых скачков уплотнения было выявлено 6 основных типов взаимодействия [1]. Они сильно отличаются как по структуре течения, так и по величинам давления и тепловых потоков на поверхности тела. Наиболее интенсивное воздействие на поверхность тела реализуется при взаимодействии IV типа. При этом типе течения образуется узкая струйка, которая тормозится в нескольких последовательных косых скачках уплотнения и достигает поверхности тела с малыми потерями полного давления. Это приводит к очень высоким величинам давления и теплового потока на поверхности тела. В связи с этим представляет интерес возможность активного управления течением с целью разрушения структуры течения типа IV и замены его менее опасной структурой. В ряде работ экспериментально рассмотрены возможности активного управления полем течения, используя лазерный нагрев[2], микроволновое излучение [3], электрический разряд[4] для выделения энергии в области течения. Но все они требуют достаточно больших энергозатрат. Таким образом, применимость этой технологии определяется возможностью найти минимальное по величине энергозатрат управление.
В данной работе в рамках двумерной модели представлены численные расчеты, полученные при разработке методики поиска минимального возмущения. Решение прямой задачи-расчета позволило воспроизвести картину течения. Поиск минимального возмущения опирается на решение обратной задачи итерационными методами. При этом минимизируется некоторый целевой функционал, связанный с распределением давления на поверхности тела. Ключевым элементом при расчете градиента целевого функционала является решение сопряженных уравнений. Такая постановка задачи позволила минимизировать давление на поверхности обтекаемого тела.
Литература
1. Боровой В. Я., Течение газа и теплообмен в зонах взаимодействия ударных волн с пограничным слоем.-М.: Машиностроение, 1983.-128 с.
2. Adelgren R. G. et al, Control of Edney IV Interaction by Pulsed Laser Energy Deposition//AIAA JOURNAL.-2005.- V. 43, N. 2.-P. 256-263.
3. D. D. Knight, Y. F. Kolesnichenko, V. Brovkin and D. I Khmara, High Speed Flow Control Using Microwave Energy Deposition 16th Australasian Fluid Mechanics Conference, Crown Plaza, Gold Coast, Australia, 2-7 December 2007
(ФАЛТ МФТИ, студент 561 гр.)
«Определение чисел Рейнольдса ламинарно-турбулентного перехода в трехмерных сжимаемых пограничных слоях»
В данной работе представлены результаты исследования механизмов разрушения дальнего вихревого следа. Рассмотрен вихревой след образованный самолётом, летящим на крейсерском режиме. Вдали от самолёта вихревой след представляет из себя два вихря противоположного знака вращения. Рассматриваются две постановки. Первая: одиночный вихрь в отсутствии атмосферной турбулентности. В этой постановке наблюдается коротковолновая неустойчивость вихря с масштабом порядка радиуса ядра вихря и турбулентная диффузия. Вторая постановка: вихревая пара в поле атмосферных турбулентных порывов. В этой постановке основными механизмами разрушения вихревого следа являются длинноволновая неустойчивость и разрушение под действием атмосферной турбулентности. Решается краевая задача для пространственных нестационарных уравнений Навье-Стокса, осредненных по Рейнольдсу. Проведена настройка решателя для расчёта вихревых течений. Создана программа, генерирующая случайные турбулентные порывы с заданной интенсивностью и энергетическим спектром. Результаты математического моделирования сравниваются с данными лётного эксперимента. Полученные результаты позволяют уточнить существующую модель вихревого следа ЦАГИ
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 |
