Докладчик: Мышев Алексей Владимирович (Обнинский институт атомной энергетики НИЯУ МИФИ)

Название доклада: Математическое моделирование динамической эволюции малых тел Солнечной системы в условиях неопределенности

Содержание доклада:

Представляются результаты докторской диссертации «Математическое моделирование динамической эволюции малых тел Солнечной системы в условиях неопределенности». Актуальность обозначенной работы имеет многофакторный характер и причины: тренды научного прогресса в реалиях настоящего и эволюционном развитии будущего связаны как с безопасностью освоения космического пространства, экологией ближнего космоса, его «колонизацией» и других, так и с решением проблем эксплуатации аппаратов и освоения космоса.

Возможность практической реализации обозначенных проблем во многом связана с решением теоретических и прикладных аспектов технологий математического моделирования динамической эволюции малых тел в условиях неопределенности:

1. неопределенность начальных и граничных условий и параметров моделируемой системы;
2. факторы теоретических и практических пределов предсказуемости;
3. невозможность описать и объяснить многие феномены динамической эволюции малых тел в рамках классических теорий и моделей;
4. неадекватность критериев отражения исследуемой реальности и результатов моделирования

В контексте обозначенной актуальности основной целью работы является:

1. разработка и создание новой синтезирующей концепции и методологии исследования и анализа динамической эволюции малых тел Солнечной системы в условиях неопределенности;
2. построение теории математического моделирования динамической эволюции малых тел в условиях неопределенности на основе новых принципов и подходов вычислительного эксперимента, а также методов анализа, верификации, валидации и идентификации моделей и результатов.

Для достижения сформулированных целей в диссертации развит и реализован формализм математического моделирования динамической эволюции малых тел в условиях неопределенности, когда проявляются такие явления как сингулярные фазовые переходы, обмен энергией и информацией, захват и выбросы, рассеяние и фокусировка траекторий, перемежаемость и фрактальность и другие “феномены”. Построена теория метода виртуальной перспективы для разработки технологий математического моделирования в условиях многофакторной неопределенности и ограничений среды вычислений. Разработан метод вероятностных карт для реализации технологий построения решений моделируемых задач на основе алгоритмов Монте–Карло по схеме Бернулли. Для моделирования динамической эволюции малых тел в рамках размытых задач создана численная теория построения решений таких задач на виртуальных решетках как новой парадигмы нейросетевых технологий моделирования. Предложен синергетический подход применения фрактальных методов для технологий обработки и анализа результатов моделирования и данных наблюдений.

Использование разработанных теорий, методов, технологий моделирования, обработки и анализа результатов позволили впервые:

1.  показать, что динамическая эволюция малых тел обусловлена такими механизмами как перемежаемость в размытой среде и не усредненное описание стохастических процессов;
2.  определен механизм перехода от регулярной динамики со сложной структурой к нерегулярной;
3.  описаны фрактальные свойства при тесных сближения;
4.  показано, что теория и методы работы позволяют определить условия и ограничения, при которых процесс моделирования контролируем и управляем, что позволяет адекватно отражать реальность моделируемой динамической эволюции, а также определить горизонт прогноза в условиях неопределенности и другие ранее неизвестные результаты.

Уникальность результатов работы определяет ее научную новизну: построена новая теория математического моделирования динамической эволюции малых в условиях неопределенности; созданы и методологически обоснованы методы и технологии моделирования размытых задач в условиях неопределенности  и ограничений среды вычислений; получены уникальные и ранее неизвестные решения астрономических проблем в рамках ограниченной задачи N – тел.

Практическая значимость работы подтверждена полученными патентами изобретений Роспатента на программные и виртуальные системы математического моделирования. Результаты работы подтверждены публикациями в журналах из перечня ВАК и Scopus, выступлениями на российских и международных конференциях.                

Записаться на очное участие в семинаре