Ярославский научно-образовательный центр Нелинейная динамика

2 Ярославль В 2010 году город отмечает тысячелетие

3 Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова основан в 1803 году классическое, многопрофильное ОУ классическое, многопрофильное ОУ обучение по 34 специальностям и направлениям обучение по 34 специальностям и направлениям ведущий ВУЗ Верхне-Волжского региона ведущий ВУЗ Верхне-Волжского региона лидирующее положение в регионе лидирующее положение в регионе по квалификации научных кадров по квалификации научных кадров по объему, широте тематики и результатам научных исследований. по объему, широте тематики и результатам научных исследований. признанные научные школы по многим специальностям. признанные научные школы по многим специальностям. развитое международное сотрудничество. развитое международное сотрудничество.

4 Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова

5 Цели НОЦа внедрение инновационных образовательных программ внедрение инновационных образовательных программ проведение фундаментальных и прикладных исследований в областях: проведение фундаментальных и прикладных исследований в областях: нелинейной динамики; нелинейной динамики; синергетики; синергетики; нанотехнологий. нанотехнологий.

6 НОЦ «Нелинейная динамика» Руководитель проекта профессор Кащенко С.А. Руководитель проекта профессор Кащенко С.А. Руководитель научной части проекта профессор Малинецкий Г.Г. Руководитель научной части проекта профессор Малинецкий Г.Г. Руководитель учебной части проекта доцент Глызин С.Д. Руководитель учебной части проекта доцент Глызин С.Д. Ответственный за развитие внешних связей профессор Рудый А.С. Ответственный за развитие внешних связей профессор Рудый А.С.

7 НОЦ «Нелинейная динамика» Основными составляющими деятельности НОЦ «Нелинейная динамика» являются следующие девять проектов: 1. Пространственно неоднородные структуры в сингулярно возмущенных системах с распределенными параметрами (проф. Кащенко С.А.) 2. Пространственно-временные структуры в полупроводниковых лазерах с оптической запаздывающей обратной связью (доц. Глызин С.Д.) 3. Моделирование и исследование нейронных сетей (проф. Майоров В.В.) 4. Хаотическая синхронизация и десинхронизация в цепочках связанных разностных и дифференциально-разностных уравнений (доц. Глызин С.Д.)

8 НОЦ «Нелинейная динамика» Основными составляющими деятельности НОЦ «Нелинейная динамика» являются следующие девять проектов(продолжение): 5. «Солариа»: Нелинейные задачи небесной механики и самоорганизация движения орбитальной связки двух тел (проф. Малинецкий Г.Г.) 6. Разработка методов исследования некоторых классов моделей распределенных механических систем (проф. Кубышкин Е.П.) 7. Моделирование динамических процессов при оценке свойств и взаимодействия молекулярных объектов (проф. Орлов В.Ю.) 8. Теоретические основы WOS нанотехнологии (проф. Кузнецова И.А.) 9. Образовательная программа «Нанотехнологии и инноватика» (проф. Рудый А.С.)

9 Основные направления деятельности обеспечение образовательной деятельности, подготовка, переподготовка и повышение квалификации специалистов обеспечение образовательной деятельности, подготовка, переподготовка и повышение квалификации специалистов изучение нелинейных самоорганизующихся процессов различной природы в физических, химических, биологических и социальных системах изучение нелинейных самоорганизующихся процессов различной природы в физических, химических, биологических и социальных системах

10 Основные направления деятельности (продолжение) разработка и изучение новых подходов в синергетике и нелинейной динамике; разработка и изучение новых подходов в синергетике и нелинейной динамике; инновационная деятельность для продвижения научных исследований и технологических разработок инновационная деятельность для продвижения научных исследований и технологических разработок расширение имеющихся научных связей с российскими и зарубежными научно- образовательными центрами расширение имеющихся научных связей с российскими и зарубежными научно- образовательными центрами

11 Исследования в области нелинейной динамики и синергетики. Изучаются следующие новые подходы в синергетике: теория динамического хаоса теория динамического хаоса теория систем с запаздыванием теория систем с запаздыванием дискретные модели сложных систем дискретные модели сложных систем верификация распределенных систем и их изучение на вычислительных системах с высокой степенью параллельности верификация распределенных систем и их изучение на вычислительных системах с высокой степенью параллельности

12 Исследования в области нелинейной динамики и синергетики (продолжение). Научно-образовательные программы: В рамках НОЦ функционирует ряд научных семинаров. В рамках НОЦ функционирует ряд научных семинаров. Работа со студентами и школьниками (участие в проведении олимпиад школьников по математике, организация турниров, математических боев, Летней математической школы) Работа со студентами и школьниками (участие в проведении олимпиад школьников по математике, организация турниров, математических боев, Летней математической школы)

13 Исследования в области нелинейной динамики и синергетики (продолжение). Академическое сотрудничество: привлечение студентов к участию в научно- исследовательских работах, выполняемых за счет средств бюджетных и внебюджетных источников финансирования; привлечение студентов к участию в научно- исследовательских работах, выполняемых за счет средств бюджетных и внебюджетных источников финансирования; создание на базе кафедр и факультетов Университета учебно-научных комплексов, лабораторий, ориентированных на разработку и использование в учебном процессе новейших достижений науки и техники; создание на базе кафедр и факультетов Университета учебно-научных комплексов, лабораторий, ориентированных на разработку и использование в учебном процессе новейших достижений науки и техники; интеграция вузов, академических и отраслевых научных учреждений, направленной на повышение уровня фундаментальных и прикладных исследований и использование их результатов в образовательном процессе; интеграция вузов, академических и отраслевых научных учреждений, направленной на повышение уровня фундаментальных и прикладных исследований и использование их результатов в образовательном процессе;

14 Исследования в области нелинейной динамики и синергетики (продолжение). Международное сотрудничество: совместные исследования и разработка проектов в области нелинейной динамики и синергетике совместные исследования и разработка проектов в области нелинейной динамики и синергетике привлечение иностранных инвестиций при реализации научных и инновационных проектов; привлечение иностранных инвестиций при реализации научных и инновационных проектов; чтение лекций, обмен образовательными программами; чтение лекций, обмен образовательными программами; взаимный обмен, подготовка и стажировка научных, педагогических кадров, обучающихся; взаимный обмен, подготовка и стажировка научных, педагогических кадров, обучающихся; проведение совместных международных конференций и семинаров, деловых встреч; проведение совместных международных конференций и семинаров, деловых встреч; совместные публикации по результатам проведенных исследований. совместные публикации по результатам проведенных исследований.

15 Исследования в области нелинейной динамики и синергетики (продолжение). Стимулирование и поддержка научной деятельности студентов: организует и проводит конкурсы проектов, олимпиады и конкурсы студенческих научно-исследовательских работ, студенческие научные конференции и семинары; организует и проводит конкурсы проектов, олимпиады и конкурсы студенческих научно-исследовательских работ, студенческие научные конференции и семинары; осуществляет отбор на конкурсной основе и выдвижение наиболее одаренных студентов и молодых ученых на соискание именных научных стипендий; осуществляет отбор на конкурсной основе и выдвижение наиболее одаренных студентов и молодых ученых на соискание именных научных стипендий; осуществляет отбор и представление студентов для участия в конкурсах проектов в области гуманитарных, технических и естественных наук; осуществляет отбор и представление студентов для участия в конкурсах проектов в области гуманитарных, технических и естественных наук; обеспечивает информирование студентов по тематике и направлениям исследований, проводимых НОЦ. обеспечивает информирование студентов по тематике и направлениям исследований, проводимых НОЦ.

16 Демидовский центр нанотехнологий и инноваций. Задачи Центра: Проведение научно-исследовательских и опытно- конструкторских работ в области нанотехнологий; Проведение научно-исследовательских и опытно- конструкторских работ в области нанотехнологий; Подготовка и повышение квалификации специалистов в области нанотехнологий. Обеспечение Ярославского региона квалифицированными кадрами, способными решать проблемы прикладного характера; Подготовка и повышение квалификации специалистов в области нанотехнологий. Обеспечение Ярославского региона квалифицированными кадрами, способными решать проблемы прикладного характера; Продвижение научных исследований и технологических разработок в сфере нанотехнологий, содействие их ускоренному внедрению и практическому использованию; Продвижение научных исследований и технологических разработок в сфере нанотехнологий, содействие их ускоренному внедрению и практическому использованию;

17 Демидовский центр нанотехнологий и инноваций. Задачи Центра (продолжение): Внедрение научно-обоснованных принципов управления образовательным и инновационным процессом; Внедрение научно-обоснованных принципов управления образовательным и инновационным процессом; Разработка и апробация механизмов трансфера технологий; Разработка и апробация механизмов трансфера технологий; Поиск и привлечение финансовых средств внешних источников для обеспечения решения задач образовательного и инновационного характера; Поиск и привлечение финансовых средств внешних источников для обеспечения решения задач образовательного и инновационного характера; Мониторинг среды образовательной и инновационной деятельности; Мониторинг среды образовательной и инновационной деятельности; Развитие международных контактов. Развитие международных контактов.

18 Структура Демидовского центра нанотехнологий и инноваций

19 Демидовский центр нанотехнологий и инноваций. Направления научных исследований: Пучковые технологии Пучковые технологии Построение модели формирования волнообразного нанорельефа при ионной бомбардировке твердых тел Построение модели формирования волнообразного нанорельефа при ионной бомбардировке твердых тел Построение субмикронной модели эрозии поверхности ионной бомбардировкой Построение субмикронной модели эрозии поверхности ионной бомбардировкой Моделирование и визуализация процессов нестационарного распыления твердых тел Моделирование и визуализация процессов нестационарного распыления твердых тел Химико-механическая полировка поверхности (CMP) Химико-механическая полировка поверхности (CMP) Разработка модели формирования волнообразного рельефа при CMP Разработка модели формирования волнообразного рельефа при CMP Наноматериалы Наноматериалы Моделирование электрофизических и оптических свойств проводящих наночастиц Моделирование электрофизических и оптических свойств проводящих наночастиц Моделирование получения наночастиц методом электродиспергирования Моделирование получения наночастиц методом электродиспергирования

20 Демидовский центр нанотехнологий и инноваций. Партнеры Физико-технологический институт РАН Физико-технологический институт РАН Компания Wostec Inc. Компания Wostec Inc. Nanoscience Center. Университет г. Ювяскюля Nanoscience Center. Университет г. Ювяскюля ОАО Ярославский радиозавод ОАО Ярославский радиозавод Конференции Ежегодная международная конференция Квантовые компьютеры, микро- и наноэлектроника Публикации сотрудников Центра

21 Моделирование динамических процессов при оценке свойств и взаимодействия молекулярных объектов Ароматические соединения как базис для формирования наноструктур Полупродукты для получения полимерных молекулярных и надмолекулярных объектов, проявляющих «интеллектуальные» свойства (smart or intelligent materials, or shape-memory materials) - способные обратимо либо необратимо реагировать на изменения во внешней среде (рН, температура, ионная сила, свет, электрическое поле). Полупродукты для получения полимерных молекулярных и надмолекулярных объектов, проявляющих «интеллектуальные» свойства (smart or intelligent materials, or shape-memory materials) - способные обратимо либо необратимо реагировать на изменения во внешней среде (рН, температура, ионная сила, свет, электрическое поле).

22 Ароматические соединения как базис для формирования наноструктур (продолжение) Гетероароматический базис для стабилизации и формирования наноразмерных частиц металлов. Наличие разнообразных гетероатомов (азот, кислород, сера и др.) в ароматических функционализованных системах позволяет включать в них и стабилизировать кластеры металлов либо формировать последние в зависимости от структуры базиса. Моделирование динамических процессов при оценке свойств и взаимодействия молекулярных объектов

23 Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН Мстислав Всеволодович Келдыш – организатор Института и его первый директор (1953 – 1978)

24 Направления исследований Института Вычислительная математика Вычислительная математика Математические исследования Математические исследования Баллистическое обеспечение полетов космических аппаратов Баллистическое обеспечение полетов космических аппаратов Исследования планет и малых тел Солнечной системы. Космогония Исследования планет и малых тел Солнечной системы. Космогония Астрофизические исследования Астрофизические исследования Математическое моделирование в проблеме управляемого термоядерного синтеза Математическое моделирование в проблеме управляемого термоядерного синтеза Вычислительные задачи физики плотной плазмы Вычислительные задачи физики плотной плазмы Ядерная энергетика и прикладная математика Ядерная энергетика и прикладная математика Задачи полупроводниковой технологии Задачи полупроводниковой технологии Исследование свойств вещества Вычислительная аэродинамика Вычислительная электродинамика Электродинамическое ускорение макротел Некорректно поставленные задачи и вычислительная диагностика Робототехника и мехатроника Работы по системному и прикладному программированию Компьютерная графика Разработка многопроцессорных систем для решения современных задач науки и техники

25 Направления исследований Института, используемые в работе научно-образовательного центра «Нелинейная динамика» Нелинейная динамика и теория самоорганизации Нелинейная динамика и теория самоорганизации Задачи прогноза и управления риском Задачи прогноза и управления риском Прикладная небесная механика Прикладная небесная механика Компьютерное моделирование и анализ биологических систем Компьютерное моделирование и анализ биологических систем Математические методы в задачах медицины Математические методы в задачах медицины

26 Конференции, школы Материалы школы для молодых исследователей Школы проходят ежегодно с 2004 года Материалы междисциплинарной конференции, проходившей в Российской академии государственной службы при Президенте РФ

27 Учебная литература

28 Математическая генетика Модели генетического кода. Модели генетического кода. Изучение математических свойств генетического кода. Изучение математических свойств генетического кода. Выявление связи между свойствами генетического кода и процессом его возникновения. Выявление связи между свойствами генетического кода и процессом его возникновения. Обратные задачи теории эволюции. Обратные задачи теории эволюции. Распределение множества генетических кодов по степени защиты от мутаций сдвига рамки считывания Количество разметок Степень защиты от мутаций Зависимость оптимальности генетических кодов от количества стоп-кодонов. Количество стоп-кодонов Количество оптимальных разметок

29 Теория самоорганизованной критичности. Масштабная инвариантность в целостных системах Пришедшая в систему единица ресурса либо поглощается одним из имеющихся агентов, либо становится самостоятельным агентом с вероятностями q и p, соответственно. Вероятность поглощения ресурса агентами пропорциональна их размерам. Зависимость ранг-размер для четырех моментов времени: t 1 = 2 15, t 2 = 2 20, t 3 = 2 25, t 4 =2 30

Спасибо! НОЦ "Нелинейная динамика"