Разработка мультимодельной платформы для решения фундаментальных и прикладных задач нелинейной статики и динамики сплошной среды и подготовка научно-педагогических кадров высшей квалификации в области распределенных вычислений

1.1 Аналитический обзор существующих методов и подходов для решения задач нелинейной статики и динамики сплошной среды.
1.2 Разработка математических моделей для решения задач нелинейной статики и динамики сплошной среды:
• механики глаза, включающей деформации роговицы и склеры при малых поверхностных повреждениях;
• кровотока на замкнутом графе кровеносных сосудов с учетом физиологических реакций;
• гидродинамических неустойчивостей;
• процессов распространения сейсмических волн в геологических средах сложной структуры;
• нестационарных течений сжимаемого газа;
• механики пространственных строительных сооружений при статических и динамических нагрузках
1.3 Анализ требований к системе управления вычислениями и мониторинга результатов для мультимодельной платфомы; разработка стандартов форматов данных, а также структуры метаданных, необходимой для описания данных в нестандартных форматах

2.1. Анализ применимости и ограничений разработанных математических моделей.
2.2. Уточнение и доработка математических моделей для задач нелинейной статики и динамики сплошной среды.
2.3. Проведение патентных исследований
2.4. Реализация логики системы управления вычислениями и мониторинга результатов для мультимодельной платформы, в частности – логики конвертации выходных данных.

3.1 Разработка методов и вычислительных алгоритмов, реализующих математические модели в областях нелинейной статики и динамики сплошной среды:
• механики глаза, включающей деформации роговицы и склеры при малых поверхностных повреждениях;
• кровотока на замкнутом графе кровеносных сосудов с учетом физиологических реакций;
• гидродинамических неустойчивостей;
• процессов распространения сейсмических волн в геологических средах сложной структуры;
• нестационарных течений сжимаемого газа;
• механики пространственных строительных сооружений при статических и динамических нагрузках
3.2 Анализ применимости и ограничений разработанных методов и вычислительных алгоритмов.
3.3 Уточнение и доработка методов и вычислительных алгоритмов
3.4 Анализ требований к пользовательскому интерфейсу для системы управления вычислениями и визуализации результатов для мультимодельной платформы.

4.1 Программная реализация методов и вычислительных алгоритмов, реализующих математические модели в областях нелинейной статики и динамики сплошной среды:
• механики глаза, включающей деформации роговицы и склеры при малых поверхностных повреждениях;
• кровотока на замкнутом графе кровеносных сосудов с учетом физиологических реакций;
• гидродинамических неустойчивостей;
• процессов распространения сейсмических волн в геологических средах сложной структуры;
• нестационарных течений сжимаемого газа;
• механики пространственных строительных сооружений при статических и динамических нагрузках
4.2 Проведение тестовых расчетов, проверка и анализ эффективности реализованных методов и вычислительных алгоритмов.

4.3 Программная реализация интерфейса системы управления вычислениями для мультимодельной платформы.

5.1 Проведение вычислительных экспериментов в области фундаментальных и прикладных задач нелинейной статики и динамики сплошной среды:
• решение задачи об измерении внутриглазного давления оптическими методами. Исследование влияния механических свойств роговицы на величину внутриглазного давления;
• исследование кровотока на замкнутом графе кровеносных сосудов с учетом физиологических реакций;
• исследование гидродинамических неустойчивостей;
• исследование взаимодействия сейсмических волн с геологическим объектом сложной структуры, в том числе процессов рассеяния;
• исследование избранных прикладных задач аэродинамики;
• исследование задачи механики пространственных строительных сооружений при статических и динамических нагрузках
5.2 Первичная обработка и визуализация результатов вычислительных экспериментов.
5.3 Адаптация разработанной системы управления для мультимодельной платформы к особенностям параллельных расчетов, в частности, объединение данных с различных вычислительных узлов

6.1 Анализ результатов вычислительных экспериментов, разработка рекомендаций в соответствующих исследованиям прикладных областях.
6.2 Разработка научно-методических материалов в новый учебный курс “Распределенные вычисления для решения задач нелинейной статики и динамики сплошной среды”.
6.3 Разработка программы внедрения результатов НИР в образовательный процесс

6.4 Тестирование системы управления вычислениями для мультимодельной платформы и ее взаимодействия с вычислительными моделями.
6.5 Доработка системы управления вычислениями для мультимодельной платформы.