Перспективные технологии производства программного обеспечения и их адаптация к построению алгоритмов решения крупномасштабных научно-технических задач с большими объемами структурированных данных

Методами проводимых работ являлись строгие методы математической и теоретической физики, вычислительной и дискретной математики. В число таким методов входят: методы численного решения уравнений в частных производных второго порядка, методы исследования процесса возникновения барионной асимметрии в модели с неминимальной расщепленной суперсимметрией, методы компьютерной алгебры, методы «оптимальных наблюдаемых» для обработки экспериментальных данных, стохастические методы Моте-Карло и др.

В результате применения этих методов, получены следующие научные результаты:
- реализован алгоритм непараметрического оценивания в математической статистике (POUZYRY), осуществляющий новый подход к решению одной из основополагающих задач математической статистики — непараметрическое оценивание многомерных распределений вероятностей. Реализованные здесь алгоритмы принадлежат как раз к тому классу вычислительных задач, где необходимо использовать динамические структуры данных для реализации достаточно сложных адаптационных стратегий, что в сущности представляет собой введение в программу элементов искусственного интеллекта;
- разработаны системы алгебраических вычислений сверхбольшого объема в пертурбативной теории поля BEAR. В предыдущие годы система «обкатывалась» в двух серьезных вычислениях, что позволило на основе накопленного опыта зафиксировать основные интерфейсы компонентного каркаса BEAR;
- численно реализован устойчивый алгоритм «параллельной прогонки», с последующим применением к расчету вероятности процесса надбарьерного отражения в квантовомеханической системе с двумя степенями свободы;
- численно исследована динамика электрослабого фазового перехода в неминимальной модели с расщепленной суперсимметрией. В частности, в данное исследование входят: численное решение уравнений ренормализационной группы, которые представляют собой систему более тридцати обыкновенных дифференциальных уравнений, численная минимизация функционала энергии для нахождения критического пузыря, численное решение уравнений диффузии методом «прогонки»;
- вычислено (дифференциальное) сечение образования двух электрон-позитронных пар в столкновениях фотонов высоких энергий;
- создана оригинальная программа расчета физических значимостей событий в задаче моделирования событий установки «компактный мюонный соленоид» с учетом как статистических, так и систематических неопределенностей;
- разработан удобный и универсальный алгоритм квазиклассического вычисления вероятности туннелирования (надбарьерного отражения) в квантовомеханических системах со многими степенями свободы. Алгоритм реализован программно и проверен явным вычислением в нетривиальной модели с двумя степенями свободы. Программная реализация включает в себя пользовательский интерфейс и графическое представление данных с использованием 3D графики (библиотека OpenGL);