Темы конференции АПВПМ’15:
• численный анализ,
• методы прикладной математики и математическое моделирование,
• параллельные и распределенные вычисления,
• информационные и вычислительные системы.
Работа конференции организована по секциям:
- Методы решения дифференциальных и интегральных уравнений (сопредседатели: Ю.М. Лаевский, Ю.В. Василевский, В.В. Шайдуров, секретарь: Т.А. Кандрюкова)
- Вычислительная алгебра и методы аппроксимации (сопредседатели: В.П. Ильин, Е.Е. Тыртышников,
Ю.А. Кузнецов, Ю.С. Волков, секретарь: А.В. Петухов) - Численное статистическое моделирование и методы Монте-Карло (сопредседатели: Г.А. Михайлов, С.М. Ермаков, секретарь: И.Н. Медведев)
- Математическая геофизика (сопредседатели: М.И. Эпов, Г.В. Решетова,
Х.Х. Имомназаров секретарь: А.А. Дучков) - Математические модели физики атмосферы, океана и окружающей среды (сопредседатели:
В.В. Пененко, В.И. Кузин, В.Н. Лыкосов, секретарь: Э.А. Пьянова) - Программирование (сопредседатели: А.Г. Марчук, В.Э. Малышкин, секретарь: М.А. Городничев)
- Обратные задачи (сопредседатели: А.Г. Ягола, В.Г. Романов, В.В. Васин, А.Л. Карчевский секретарь: М.А. Шишленин)
- Информационные и вычислительные системы (сопредседатели: Б.М. Глинский, С.К. Голушко, секретарь: И.Г. Черных)
- Математическое моделирование (сопредседатели: В.А. Вшивков, В.М. Свешников, М.П. Федорук,
В.М. Ковеня, секретарь: Е.А. Берендеев) - Математическая иммунология, биология и медицина (сопредседатели: Н.А. Колчанов, Г.А. Бочаров,
А.А. Романюха, секретарь: О.И. Криворотько)
Одновременно с конференцией будет проходить седьмая международная молодежная научная школа-конференция «Теория и численные методы решения обратных и некорректных задач», посвященная 90-летию со дня рождения академика Гурия Ивановича Марчука.
Описание секций
1. Методы решения дифференциальных и интегральных уравнений
На секции будут представлены доклады по различным направлениям вычислительной математики. В ходе заседаний секции буду обсуждаться
вопросы численного решения жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений; решение интегральных уравнений; вычислительные методы (конечно-разностные, вариационно-разностные и полулагранжевы) для решения различных уравнений математической физики. Кроме того, заявлены доклады по вычислительной алгебре и параллельным алгоритмам, теории интерполяции и построения адаптивных сеток.
2. Вычислительная алгебра и методы аппроксимации
Ряд выступлений будет посвящен вопросам теории приближения сплайнами. Среди них можно отметить доклады по методам аппроксимации с сохранением геометрической формы. Также можно выделить сообщения на тему исследования сходимости процессов сплайн-интерполяции, оптимальных методов аппроксимации кубическими сплайнами и сплайнами пятой степени. Ряд докладов будет посвящён исследованию различных аспектов решения систем линейных уравнений, причём особое внимание будет уделено алгоритмам их эффективного решения при параллельной реализации на многопроцессорных вычислительных системах с учётом современных компьютерных архитектур. Также ожидаются доклады, посвящённые методам дискретизации и решения дифференциальных и интегральных уравнений, и др.
3. Численное статистическое моделирование и методы Монте-Карло
Интерес к исследованиям в области статистического моделирования сильно возрос в мире за последние два десятилетия. Это обусловлено рядом объективных причин: во-первых, методы Монте-Карло оказались удачно адаптированными к современной вычислительной технике с высоким уровнем распараллеливания. Во-вторых, статистический подход стал чрезвычайно часто использоваться уже на этапе постановки и описания задачи. Кроме того, методы Монте-Карло сравнительно эффективны для одновременной оценки функционалов от решений серии многомерных задач, модели которых определяются сложными геометрическими и функциональными параметрами. Статистическое моделирование в некоторых случаях может быть единственно возможным численным методом для решения задач со случайными параметрами. В данной секции, в основном, будут обсуждаться вопросы, связанные с построением и оптимизацией численных стохастических алгоритмов для решения задач математической физики. В частности, будут представлены новые статистические алгоритмы моделирования процессов переноса излучения, диффузии и коагуляции частиц, а также эволюции ансамблей взаимодействующих частиц для приближенного решения кинетических уравнений. Кроме этого, ряд докладов будет посвящен численным методам моделирования траекторий случайных процессов и полей, алгоритмам моделирования случайных переменных, а также анализу решений стохастических дифференциальных уравнений. Часть докладов будет посвящена реализации построенных алгоритмов на суперкомпьютерах.
4. Математическая геофизика
Геофизические исследования характеризуются постоянным развитием систем наблюдения и ростом объемов полевых данных. Поэтому актуальными темами исследований являются разработка математических основ методов моделирования, обработки и инверсии геофизических данных, разработка вычислительных алгоритмов и их эффективная программная реализация. Организация данной секции позволит наладить диалог между специалистами в области геофизики, вычислительной математики и программирования для повышения эффективности решения геофизических задач в реалистичных постановках. Она также позволит рассмотреть современные и перспективные постановки прямых и обратных геофизических задач, включая сложно построенные среды, многофазные среды, нелинейные эффекты и т.д. Научные направления включают (но не ограничиваются) следующие темы:
• теория решения прямых и обратных задач геофизики;
• методы математического моделирования геофизических полей;
• эффективная реализация геофизических алгоритмов на современных системах высокопроизводительных вычислений;
• примеры решения задач наземной и скважинной геофизики;
• методы комплексной интерпретации геофизических данных.
Секция будет представлять интерес для специалистов в области геофизики, прикладной математики и информационных технологий. Планируется организация приглашенных докладов по теме секции.
5. Математические модели физики атмосферы, океана и окружающей среды
Г.И. Марчук был одним из пионеров применения методов математического моделирования в областях физики атмосферы, океана и охраны окружающей среды. Его личный теоретический вклад и влияние на мировую науку в этом направлении несомненны. На нашу секцию мы принимаем доклады, относящиеся к фундаментальным и прикладным вопросам построения математических моделей, численных алгоритмов и методов решения задач. Предполагается обсудить новые постановки и методы решения прямых и обратных задач на базе современных моделей гидродинамики атмосферы, океана, химии атмосферы, динамики аэрозолей, теории климата, прогноза погоды, охраны окружающей среды и др. Вариационная методика усвоения данных зародилась в ВЦ СО АН СССР в конце 70-тых годов прошлого века и с тех пор успешно развивается во многих научных коллективах во всем мире. Поэтому в тематику секции включено также рассмотрение вопросов совместного использования математических моделей и данных наблюдений для решения научных и практических задач рассматриваемых направлений. Наша секция может быть интересной для представителей организаций, принимающих решения по природоохранным и смежным с ними вопросам, а также специалистам по вычислительной математике и технике, поскольку для решения большинства перечисленных выше задач разрабатываются современные вычислительные алгоритмы, а реализация их осуществляется с применением высокопроизводительных ЭВМ.
6. Программирование
В секции «Программирование» представлены доклады, связанные с разработкой прикладных и системных алгоритмов, а также их реализации на высокопроизводительных вычислительных системах различной архитектуры. Ряд докладов посвящен вопросам повышения уровня программирования и разработке средств автоматизации параллельного программирования. Во многих докладах рассматриваются вопросы создания эффективных алгоритмов и программ для современных параллельных вычислительных систем, в частности, использующих аппаратные ускорители.
7. Обратные задачи
Основная цель данной секции – ознакомление с новыми научными результатами и обмен научными идеями в области обратных и некорректно поставленных задач. В секции будут представлены доклады, посвященные вопросам единственности и существования решений многомерных обратных задач для дифференциальных уравнений, а также методам регуляризации для конкретных задач, имеющих практическое приложение, и для абстрактных операторных уравнений. Кроме того, будет предложен ряд докладов, касающихся различных аспектов теории решения интегральных уравнений, возникающих в томографии, а также вычислительным аспектам разработки алгоритмов томографии. Несколько докладов секции будут связаны с геофизическими постановками — определение параметров среды по данным дистанционных наблюдений (электромагнитных, сейсмических, гравитационных). Ряд докладов будет посвящен решению обратных задач и задач идентификации параметров в проблемах защиты окружающей среды.
8. Информационные и вычислительные системы
Актуальность данной секции обусловлена необходимостью решить ряд фундаментальных и прикладных задач из списка приоритетных направлений развития науки, технологий и техники РФ. В свете текущих геополитических событий остро стоит вопрос импортозамещения технологий в областях информационных и вычислительных систем, которые практически полностью зависят от импортного оборудования и программного обеспечения. В данной секции будут представлены доклады по информационным и вычислительным системам. Среди них можно отметить доклады по отказоустойчивости сетей и их безопасности, особенностям функционирования распределенных сетей. Обязательной частью данной секции является математический аппарат обозначенных проблем. Отдельно стоит упомянуть о ряде докладов, связанных с информационными системами, которые являются важной частью исследований по широкому спектру научных проблем от математического моделирования в задачах построения схем химических реакций, до экологических, геологических и сейсмологических задач. Впервые будут представлены работы, связанные с машинным зрением в задачах поиска дефектов материалов, которые являются чрезвычайно актуальными для ряда прикладных исследований.
Секция будет интересна специалистам в области коммуникационных сетей, параллельных и распределенных вычислений, разработчикам информационных систем. Также данная секция может быть интересна специалистам в смежных областях, таких как вычислительная математика и математическое моделирование.
9. Математическое моделирование
В секцию «Математическое моделирование» принимаются доклады, связанные с моделированием на компьютерах различных природных явлений и физических процессов, а также алгоритмами решения таких задач. В докладах могут быть отражены основные этапы процесса моделирования, включая разработку математических моделей, возможности распараллеливания, проверку адекватности используемых моделей. В качестве демонстрации работоспособности методов и алгоритмов приводятся результаты решения задач.
10. Математическая иммунология, биология и медицина
На секции будут представлены доклады, посвященные построению и исследованию математических моделей иммунологии, эпидемиологии, фармакокинетики, фармакодинамики, биологии (генетики, геномики и др.) и медицины (задачи томографии, термоакустики и фотоакустики). Большое внимание будет уделено теоретическому исследованию полученных моделей (единственности и устойчивости решений), построению численных алгоритмов для решения задач, а также методам регуляризации коэффициентных обратных задач и задач определения источников, возникающих в иммунологии, эпидемиологии, биологии и медицине. Ряд докладов будет посвящен построению и идентификации математических моделей физиологии, биологии и медицины по экспериментальным данным.
Программирование GPU для начинающих — директивы OpenACC
Обучающий семинар по технологии OpenACC состоит из двух частей: лекционной (1 час 55 минут) и практической (2 часа). Лекционная часть включает в себя обзор технологии OpenACC, примеры применения, способы отладки и профилирования программ.
Во время практической части семинара слушателям будет предложено на практике применить полученные знания. Для небольших программ будет необходимо выполнить перенос части вычислений с центрального процессора на графический процессор, используя технологию OpenACC.
Необходимые знания: Знакомство с архитектурой графического процессора, знакомство с языком программирования FORTRAN или C/C++, знакомство с командной строкой Unix/Linux
Подробнее об OpenACC
ИВМиМГ, Кабинет Г.И. Марчука, 3-346
14:30 – 16:05 Заседание M1: Большие данные (bigdata) в информационных технологиях. Председатель Моисеев И.
14:30 – 14:35 Большие данные в информационных технологиях. Вступительное слово
Игорь Моисеев, директор по работе с потребителями EMCСибирь и Дальний Восток.
14:35 – 14:55 Виртуализация и BigData – вместе веселее
Кашляев Андрей, представитель компании VMware
14:55 – 15:25 Холистический подход к проектированию образовательных программ по аналитике больших массивов данных
Павловский Евгений, к.ф.-м.н., руководитель проекта магистерской программы BigDataAnalytics
15:25 – 15:45 Intel®DAAL. Превратите данные в знания
Дмитрий Петунин, технический консультант Intel
15:25 – 15:45 Биоинформатика и иной опытBigData
Саяпин Виталий Алексеевич, директор по исследованиям и разработкам корпорации EMC в Казахстане
15:45 – 16:05 Платформа для храненияданных Bigdata: программная или аппаратная?
Костицын Кирилл, технический эксперт корпорации EMC