Seminars 2019

В пятницу, 20 декабря, состоится семинар в 15-00 в
к.310:

“Метод конечных элементов для решения эллиптических краевых задач в
квантовых системах нескольких частиц”

А. А. Гусев

Разработан алгоритмический подход к построению вычислительных схем
метода конечных элементов высокого порядка точности и метода
Канторовича, ориентированных на решение эллиптических краевых задач для
многомерного уравнения Шредингера и исследование квантовых систем
нескольких частиц. Работоспособность построенных вычислительных схем,
созданных численных и символьных компьютерно-алгебраических алгоритмов и
реализующих их проблемно-ориентированных комплексов программ
демонстрируется численным анализом точно-решаемых задач и эталонных
задач с известным решением, а также физически интересных конфигураций и
резонансных процессов в квантовых системах нескольких частиц.

“Оптимизация приведения систем разностных и полиномиальных уравнений к канонической форме”

Д.А. Янович

Приведение к канонической форме – одна из важных математических задач, к
которой часто приводят исследования в разных областях науки и которая
значительно упрощает исследование и построение решений. В первой части
данного доклада будет рассмотрена задача приведения системы разностных
уравнений к канонической инволютивной форме. Будут рассмотрены
проблемы, возникающие при этом приведении, и представлены некоторые
результаты. Во второй части доклада речь пойдет об оптимизации
вычисления канонической инволютивной формы для полиномиальных
алгебраических систем от многих переменных. Для эффективного вычисления
указанной формы будет предложено новое внутреннее представление
полиномов, разработанное специально для данной задачи. Также будут
рассмотрены вопросы параллелизации вычислений базисов на SMP-машинах, распределенных системах и на GPU.

“Разработка сервисов для проведения ресурсоемких расчетов на гибридных вычислительных архитектурах на гетерогенной платформе HybriLIT”

О.И. Стрельцова

В докладе приведен обзор работ по разработке параллельных алгоритмов для
решения прикладных задач на гибридных вычислительных архитектурах,
разработке сервисов для проведения ресурсоемких расчетов для
исследований сложных физических систем. Так же будет представлен обзор
работ по разработке концепции программно-информационной среды
гетерогенной платформы HybriLIT, разработке учебных курсов и
мастер-классов по технологиям параллельного программирования, курсов по
машинному и глубокому обучению проводимых для широкого круга слушателей
из ОИЯИ, стран-участниц и сторонних организаций.

Среда, 11 декабря 2019 в 15.00, Ком. 310

Мераб Пховелишвили
(Главный Научный Сотрудник Института Вычислительной Математики им. Н.
Мусхелишвили (при ГТУ))

“Прогнозирование событий с помощью параллельных данных”

На семинаре будут рассмотрены вопросы прогнозирования параллельными
данными (набором разных типов данных, относящихся к одному и тому же
событию).
Будут рассмотрены вопросы практического применения параллельных данных
при прогнозировании как статических событий (землетрясение, оползни и
др.), так и динамических событий (прогнозирование экономики, бизнеса и
т.д).

Tuesday, 10 December 2019, at 15.00, Room 310

Alexander Chervyakov

“FEM modeling of magnetic fields in nonlinear magnetostatics problems
with high aspect ratio geometries in terms of scalar potential”

Finite element method (FEM) modeling of magnetic fields in terms of
vector potential (A-formulation) when applied to nonlinear
magnetostatics problems with high aspect ratio geometries may lead to
enormously large number of parameters, the so-called degrees of freedom
(DOF) and, as a consequence, to significant usage of the computational
resources (memory, time). This stems from the fact that the high aspect
ratio geometries require the finer meshing for the convergence of the
iterations from one hand side, and the engineering design – the higher
accuracy of about of 1 Gauss ( Тesla) for its practical realization in
some regions from the other. To cope with the problem and save the
computational resources, an optimization of the modeling has become
necessary for both the meshing (using, for instance, symmetry and swept)
and the solving (for example, by stepping and solvers combining).
However, the most radical reduction can be achieved by making use of the
scalar instead of the vector potential (V-formulation). In order to
define this quantity uniquely as a single-valued function, it is
sufficient to make the problem domain (ferromagnetic region) simply
connected by creating the cut-surfaces bounded by the current loops and
enforce the potential jump to be equal to the net current. In this way,
the V-formulation of magnetostatics becomes fully consistent, while the
usage of one unknown per node instead of three makes it very attractive
for 3D modeling as will be demonstrated in the talk.

Thursday, 28 November 2019, 15.00, Room 310

1. T. I. Mikhailova

” Description of Heavy-Ion Fragmentation Reactions in a Combined
Transport and Statistical Approach”

Heavy-ion fragmentation reactions at energies up to several 100 MeV per
nucleon produce nuclei with exotic charge-to-mass ratios, which are of
interest for the production of radioactive beams, and for applications.
We treat such reactions microscopically by transport theory, which
evolves the phase-space density with a mean field and dissipative
two-body collisions. Primary fragments are formed, when the nuclear
interaction between them ceases. These are still highly excited, and
their de-excitation by evaporation of particles is treated by
statistical descriptions. We have worked on a systematic study within
this scheme using a Boltzmann-Uehling-Uhlenbeck (BUU) transport code
together with the Statistical Multifragmentation Method (SMM) for the
deexcitation. An important aspect is a consistent description of
initial nuclear ground states and the calculation of the excitation
energies of the primary fragments. The numerical solution of the
transport equation by simulations is discussed, as well as the
statistical sampling of the final configurations. As results we will
show yields and the energy spectra of the fragments for a number of
colliding systems in the energy range of 35 to 140 MeV per nucleons in
comparison to experimental data.

2. Karamysheva T.V.

“Optimization of processing techniques of measured magnetic field maps
of a cyclotron”

Efficient and accurate computer simulation is very important in the
design and manufacture of accelerators. The accuracy of calculating the
beam dynamics is determined by the accuracy of the field map used in the
calculation. The representation in the form of a three-dimensional field
map is obviously the most acceptable for calculating the dynamics of the
beam. However, magnetic field measurements are carried out only in the
median plane; therefore, the magnetic field components outside the
median plane are calculated by expanding the magnetic field in a Taylor
series. We came to the conclusion that the transition from a cylindrical
to a Cartesian coordinate system for the process of calculating the
derivatives gives the best results. A comparison is made of the
expansion results up to 2d-4th order in the calculation of derivatives
in a cylindrical and Cartesian coordinate system using the example of
the SC202 superconducting cyclotron for proton therapy, developed at the
JINR DLNP with computational and information support of LIT in
collaboration with the Institute of Plasma Physics (Hefei, China).

Thursday, 21 November 2019 at 15:00, room 310

Reporting seminars of young scientists and specialists
who received AYSS grants and M.G. Mescheryakov and N.N. Govorun prizes

1. Abgaryan V.
2. Butenko Yu.
3. Torosyan Sh.
4. Derenovskaya O.
5. Zaikina T.
6. Kuznetsova E.
7. Mazhitova Ye.
8. Priakhina D.
9. Stankus D

Wednesday, 20 November 2019 at 11:00, room 310

Reporting seminars of young scientists and specialists
who received AYSS grants and M.G. Mescheryakov and N.N. Govorun prizes

Wednesday, 20 November 2019 at 11:00, room 310

1. Vorontsov A.
2. Golunov A.
3. Kashunin I.
4. Matveev M.
5. Uzhinskiy A.
6. Bashashin M.
7. Baranov D.
8. Balashov N.
9. Pelevanyuk

Среда, 13 ноября 2019 г., 15.00, Конференц-зал

Шефов К.С. (СПбГУ)

“Разработка методики и комплекса программ оптимизации
молекулярно-динамического потенциала для химически реактивных систем”
(по материалам кандидатской диссертации)

Работа посвящена разработке методики оптимизации многопараметрического
молекулярно-динамического потенциала для химически реактивных систем и
реализация этой методики в виде комплекса программ для поиска параметров
потенциала ReaxFF. Предлагаемая методика представляет собой
последовательность действий для поиска параметров эмпирического МД
потенциала, включая выбор целевой функции, выбор и сравнение методов
поиска, получение оптимизирующего набора, анализ чувствительности
целевой функции к изменению параметров и собственно процесс оптимизации
потенциала.
В работе были реализованы несколько методов оптимизации и проведено их
сравнение. В частности, используемый автором алгоритм глобального поиска
Стронгина применяется для оптимизации МД потенциала впервые. Предложена
собственная целевая функция. Исследована масштабируемость созданного
программного комплекса. Получены параметры потенциала ReaxFF для
модельных систем AlH и ZnOH и выполнено МД-моделирование этих систем.
Созданная методика может быть применена как к задаче получения
параметров потенциалов для произвольных классов соединений, так и для
решения других сложных многопараметрических оптимизационных задач.

8 ноября 2019 в 15.00, Конференц-зал

Koehler Martin [DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron)]

“JOIN² – A Publication Database and Repository based on Invenio”

In spring 2019 JINR and DESY signed a mutual agreement for JINR to join
the JOIN² project. JOIN² has extended, adapted and used the CERN based
Open Source Reposiotry Software INVENIO, which has been extended in
various areas. The joint work will enable JINR to develop and improve
its efficiency of the JINR Document Server (JDS, jds.jinr.ru), Open
Access institutional repository of articles, preprints and other
materials intended for information support of scientific research at
JINR. JOIN² benefits from the long experience of JINR with INVENIO as a
repository software.
In this talk we will give an overview of the JOIN² project and the
extensions build on top of INVENIO.

Среда, 30 октября 2019 г., в 15-00, ком. 310

Минь Дык Нгуен (НИИЯФ МГУ)

«Автоматизированная информационная система для накопления, первичной обработки и распространения спутниковых данных для анализа и прогнозирования космической погоды»
(по материалам кандидатской диссертации)

Космическая погода — это бурно развивающаяся в последние десятилетия
область науки. Изучение, анализ и прогнозирование явлений космической
погоды являются актуальной на данный момент задачей. С ростом количества
спутников и генерируемых ими данных возникает острая необходимость в
инструменте, автоматизирующем процесс сбора и подготовки данных
спутников для использовании в исследованиях. В связи с разнообразием
форматов предоставления и представления данных, и отсутствие глобального
поискового механизма процесс сбора данных из разных источников
достаточно сложный. Очень часто значительное время ученым приходится
выделить на подготовку данных для своих исследований.

В диссертационной работе представлена информационная система SDDS
(Satellite Data Downloading System), которая была разработана с целью
автоматизировать технически сложный процесс, покрывающий все этапы
подготовки данных для исследований: от поиска данных, их загрузки, до
преобразования форматов представления данных и их распространения.
Главная новизна данной системы — это комплексный подход к решению
поставленных задач, с использованием самых современных информационных
технологий. SDDS представляет собой гибкой и масштабируемой системой,
способной работать в распределенной среде, благодаря микросервисной
архитектуре. В частности, в SDDS реализована подсистема мониторинга
состояний компонентов на основе событийно-ориентированной архитектуры,
которая обеспечивает своевременное уведомление о любой ошибке,
возникающей в процессе обработки данных, в том числе через мобильные
каналы, например, мессенджер Telegram. С помощью программного интерфейса
системы можно совместно использовать данные всех основных спутников, как
иностранных так и российских, предназначенных для изучения явлений
космической погоды.

Thursday, 29 October 2019 at 15.00, Room. 310

Radu Trușcă, Jefte Nagy, Ștefan Albert and Felix Fărcaș

(National Institute for Research and Development of Isotopic and
Molecular Technologies Cluj-Napoca, Romania)

“Simulation of temperature variation inside INCDTIM Data Center by
airflow control”

Cooling is a major cost factor in Data Centers. If it is implemented
improperly, the power required to cool the Data Center can become
comparable to or can exceed the power used to run the IT equipments
themselves. Cooling is also often the limiting factor in Data Center
capacity (heat removal may be a bigger problem than obtaining the energy
needed for computing equipment).
In order to optimize the temperature inside the INCDTIM Data Center,
four stages were undertaken:
a) collecting input data and building up the 3D model of the current
situation;
b) designing different solutions for directing the airflow in the Data
Center;
c) implementation of the cooling solution found;
d) tracking system operation and adjusting parameters according to the
obtained values.
The aim of this work was to simulate the variation of the temperature by
air flow control. The 3D model of the Data Center was created in CAD
Software and the simulation of the air flow was done in Ansys CFD.

Acknowledgement: This work was carried out in the framework of
Romanian-JINR cooperation (Order 396-73/27.05.2019 and Order
397-75/27.05.2019)

Thursday, 17 October 2019, at 15.00, Room 310

Malykh M.D., Sevastianov L.A., Yu Ying
(RUDN University, Moscow)

“Algebraic integrals of differential equations and finite difference
method”

In the talk autonomous systems of differential equations with rational
right part will be investigated and the following questions will be
considered:
• methods of finding algebraic integrals and integral varieties and
implementing them in computer algebra systems (Sage),
• constructing of conservative difference schemes, which preserve
exactly integrals or integral varieties and fundamental obstacles for
constructing explicit conservative schemes
• organization of calculation based on implicit differential schemes
We will present:
• package for calculation of integral and Darboux polynomial (based on
Lagutinski method) in Sage,
• package for Butcher varieties for simple and symplectic Runge-Kutta
scheme in Sage,
• results of numerical experiments obtained by applying the midpoint
scheme to an investigation study of linear and elliptical oscillators.

16 October 2019, at 15.00, Room 310

“Cluster monitoring system CCIC”

The monitoring system of LIT MICC Tier-1 и Tier-2 was put into operation
in early 2015. Due to the development of the computing complex, the
number of devices as well as the number of measured metrics increased.
The amount of monitored data increased, and the performance of the
monitoring system server was insufficient. The solution to this problem
was the construction of a cluster monitoring system. It allowed to
distribute load from one server to several, thus significantly
increasing the level of scalability.

Wednesday, 9 October 2019, at 14.00, Room 310

1. V. Palichik, N. Voytishin

“Particles trajectory reconstruction in the CMS experiment cathode-strip
chambers and in the BM@N experiment drift chambers”

The seminar will provide information on the work done during the
reporting period and will give a brief description of the gathered
results.
In the first part, the developed approaches for improving the
reconstruction of the trajectory of a charged particle on a single layer
of the cathode-strip chamber of the CMS experiment will be described.
New approaches are designed to recognize overlapping signals, the number
of which should increase with increasing luminosity at the Large Hadron
Collider and with an increase in the transverse momenta of particles
passing through the endcap of the experimental setup.
The second part of the report will present the stages of developing a
complete reconstruction of particle trajectories in the drift chambers
of the BM@N experiment, starting from hit reconstruction in a separate
plane and ending with restoring the global track from data from several
detectors. Along with this, many associated tasks were solved, such as
geometric alignment of cameras at the software level; identification of
noisy channels; determination of the optimal value of high voltage for
drift chambers; Nuclotron beam momentum estimation. In addition to the
standard detector performance parameters, examples of the use of tracks
from drift chambers in analyzing physical data of the experiment will be
presented.

2. Zuev M.I.

“Research and educational activities on the HybriLIT heterogeneous
platform”

The report gives an overview of the work performed within the
development and support of the software and information environment of
the HybriLIT heterogeneous platform, including the installation,
configuration, debugging and support of software for carrying out
calculations on the HybriLIT heterogeneous platform (the education and
testing polygon and the “Govorun” supercomputer) both for the NICA
experiment and tasks of specialists from JINR laboratories and its
Member States. Interim results of joint work with colleagues from the
Laboratory of Theoretical Physics and the Laboratory of Information
Technologies on the development of a set of programs for studying
systems containing Josephson junctions are presented. Information on
conducting training courses and master classes on parallel programming
technologies held for a wide range of listeners from JINR, its Member
States and third-party organizations will be provided as well.

Tuesday, 24 September 2019, at 15.00, Room 310

О.Yu. Derenovskaya, V.V. Ivanov (LIT),
T.O. Ablyazimov (”Rock Flow Dynamics” company, Moscow)
Yu.V. Russov (National Research Nuclear University ”MEPhI”, Moscow)

“Registering Rare Decays J/ψ→μ+μ- in the CBM Experiment.”

At present, the CBM experiment (Compressed Baryonic Matter) is being
prepared by a large international collaboration together with JINR at
the FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) accelerator complex
under construction at GSI (Darmstadt, Germany). CBM is aimed to operate
in extremely high frequencies of reactions up to 10 MHz. Such an
unprecedented speed should enable to carry out unique systematic
measurements of multi-differential observables, as well as the
registration of rare and exotic states. The key task of the T-DAQ
(Trigger Data Acquisition) system of the CBM experiment in real time is
the registration and accumulation of information related to the
so-called “signal events”. “Signal events” are those rare observables
whose registration and analysis the real experiment is aimed at. Due to
the complexity and ambiguity of selection criteria for “signal events”,
it was decided within the CBM collaboration not to develop a generally
accepted trigger system that would be unified for all physical processes
under study. Instead, it is planned to include “trigger” elements in the
T-DAQ system of each detector and record the time of response of the
detection equipment. The flows of registered experimental information
will be controlled by a high-performance network integrated into a
unified computing environment. The given environment is designed to
filter information and select “signal events”. In the present paper, a
trigger system for registering rare decays J/ψ→μ+μ-, which uses only the
information registered by coordinate detectors of the MUCH muon station,
is discussed.

Wednesday, 18 September 2019, at 11.00, room. 310

Ahmed Elaraby (South Valley University, Egypt)

“An Interval-Valued Image Based Approach for Edge Detection”

Detecting edges are an important pre-processing step in image analysis.
Best results of image analysis extremely depend on edge detection. Edge
detectors are intended to detect and localize the boundaries or
silhouettes of objects appearing in images.

Up to now many edge detection methods have been developed. But it may
have some weaknesses in correct detection of the scope of complications
for aerial images or medical images, because of the high variation rate
in these images. In image processing tasks, there are various sources of
ambiguity and uncertainty to be considered when performing the
processing. Images captured situations are not always ideal or stable;
this is one of examples of uncertainty regarding the measured pixel
values, Also which in some cases is related to the spatial position of
an image object or technical limitations. This work introduces a
verification framework to detect edges based on interval techniques
using measuring diversity of pixel’s intensity and randomness of
intensity distribution within the framework of information theory.

Tuesday, 17 September 2019 at 15.00, room. 310

1. I. Pelevanyuk

“Using distributed heterogeneous computing resources with DIRAC interware for JINR use-cases”

Data and computing-intensive applications in JINR are becoming more and
more common: BM@N, MPD, SPD, neutrino experiments and others. Questions
appear: how to process data, where to store it, how to transfer it.
Today in JINR we have many different computing resources such as batch
queues, grid, cloud, and supercomputer. With the integration tool like
DIRAC, there is no need to stick just to one resource. Software
developed for integration of various computing and storage resources
into a single infrastructure, the so-called interware, is intended to
facilitate this choice. The DIRAC interware is one of these products. It
proved to be an effective solution for many experiments in High Energy
Physics and some other domains of science. The DIRAC interware was
deployed in the Joint Institute for Nuclear Research to serve the needs
of different scientific groups by providing a single interface to a
variety of computing resources: grid cluster, computing cloud,
supercomputer Govorun, disk, and tape storage systems. The DIRAC based
solution is proposed for the Baryonic Matter at Nuclotron experiment
which is in operation now as well as for the future experiment
Multi-Purpose Detector on the Nuclotron-based Ion Collider Facility.
Both experiments have requirements making the use of heterogeneous
computing resources necessary.

2. A. Petrosyan, D. Oleinik

“Automation of (Big) data processing at LIT computing
infrastructure for current and future JINR’s experiments”

Most of the modern science experiments have critical depends on the
speed of processing of collected data. Very often, collected data can be
characterized as ‘big’ data not only by the volume of data but by the
content: datasets, files, objects. Automation of the processing of these
data is crucial for the success of the research. In this talk, we are
going to present the concept of service-based architecture, which
required for automation of data-processing in the distributed,
heterogeneous computing environment at LIT.

Thursday, 29 August 2019, at 15.00, Room 310

Nikita Astrakhantsev

“Lattice QCD multiGPU simulation on HybriLIT cluster.”

Lattice QCD is a very computationally demanding method that allows to
reliably study QCD in the strong coupling regime. Lattice QCD poses
several numerical challenges such as GPU memory limitation and inversion
of large and ill-conditioned matrices. In the recent 2-3 years it was
realized that multiGPU algorithms can address these challenges and
provide us with the opportunity to study QCD in previously unreachable
regimes. In this talk I will present the multiGPU algorithm developed by
the JINR and ITEP lattice group (Kotov, Nikolaev, Astrakhantsev). I will
cover several multiGPU programming subtleties that are necessary to
create high-performance Lattice QCD code and will discuss the multiGPU
programming opportunities at the HubriLIT cluster.

Thursday, 1 August 2019 at 11.00, room 310

Stefani Apostolova Panayotova , (University of Plovdiv Paisii Hilendarski (Plovdiv, Bulgaria) Department of Physics, Sofia University(Sofia, Bulgaria)

“Analytical study of non-dissipative double sine-Gordon equation”

The sine-Gordon equation is a nonlinear hyperbolic partial differential
equation involving the d’Alembert operator and the sine of the unknown
function. It arises in various areas for example in differential
geometry, relativistic field theory, Josephson junctions which are often
used in the modern nanotechnology, mechanical transmission lines, etc.
There are cases from the fundamental science, for example in condensed
matter physics that are interesting in terms of their application in
modern nanoelectronics, which are described by more complicated equation
called “double sine-Gordon equation”. It contains a second sinus of the
doubled unknown function. From various physical theories, such as fluid
dynamics and, of course, quantum theories it is well known that it is
essential to study the stationary case first. In this case the
dissipative part of double sine-Gordon equation disappears. This leads
to the conservation of the full energy in the system. In this context
the mathematical model became fully integrable. In the presented work,
provoked by the lack of a dissipative term, explicit analytical
solutions are derived. It is important to note that such analytical
study provides serious guidelines of the numerical investigation of
highly non-linear models of different systems.

Tuesday, 23 July 2019 at 11.00, room. 310

Dr. Mihai Octavian Dima
(National Institute for Nuclear Physics & Engineering (IFIN-HH), Bucharest-Romania)

“Scientific Software math_on_paper like”

While large IT houses houses (Intel, NAG) develop software to highlight
the qualities of their hardware, or to serve certain number-crunching
applications (respectively other, versatile, but student level
applications, MathWorks) a significant demand-sector in scientific
software remains part- or not- covered at all.
It is not uncommon for the scientific/engineering community to approach
and do the initial ground-laying work in such IT-endeavours, be that the
WWW, data-processing, etc.
In this view, the talk is an open call to the scientific/engineering
community to ground a SCIlib similar to the numerical and statistics
part of CERNlib – encompassing, however, advanced toolkits, contributed
from various applications, individually developed.

Вторник, 25 июня 2019 г., в 11.00, Ком. 310

Н.Д. Дикусар

“Полиномиальный прогноз на трехточечных сетках”

В рамках метода базисных элементов (МБЭ) предложен новый подход к
решению задачи полиномиального прогноза и экстраполяции шестого порядка
для гладких функций. Прогноз на один шаг (h) вперед выполняется с
помощью двух многочленов пятой степени. Формулы для коэффициентов
МБЭ-многочленов зависят от шага сетки, значений функции и ее первых
производных в узлах трехточечных сеток. Метод проверен на численном
решении задач Коши для ОДУ. Эффективность численного интегрирования
обеспечивается трехкратным вычислением правой части уравнения и
точностью решения O(h5). МБЭ-прогноз может служить ядром для разработки
и создания эффективных алгоритмов численного решения задач Коши для ОДУ,
включая жесткие.

Четверг, 20 июня 2019 г., 11-00, Ком. 310:

Е.Е. Перепёлкин, А.А. Тарелкин, А.Д. Коваленко,
Н.Г. Иноземцева, Р.В. Полякова

“Некоторые точные решенияпервого уравнения в цепочке уравнений Власова”

В работе рассматривается построение метода поиска точных решений первогоуравнения из цепочки уравнений А.А. Власова, которое формально схоже с уравнением непрерывности. Исследуемое уравнение записано относительно скалярной функции f и векторного поля В зависимости от постановки задачи функция f может соответствовать плотности вероятностей, заряда, массы или магнитной проницаемости магнетика. Векторное поле может соответствовать потоку вероятностей, полю скоростей сплошной среды или напряженности магнитного поля. С математической точки зрения одно и то же уравнение применимо при описании статистических, квантовых и классических систем. Точное решение, полученное для одной физической системы, может быть отображено на точное решение для другой системы.
Наличие точных решений модельных нелинейных систем играет важную рольпри проектировании сложных физических установок, например, таких как детектор SPD проекта NICA. Такие решения используются как тесты при написании программного кода, а также могут быть инкапсулированы в конечноразностные схемы при численном решении краевых задач для нелинейных дифференциальных уравнений. Использование предложенного метода продемонстрировано на примере решения уравнения Шрѐдингера и задачи магнитостатики в области с негладкой границей.

21 и 22 мая 2019 г., Ком. 310:

Рабочее совещание по ATLAS SW&Computing.

начало 21 мая в 9 часов
Обсуждаемые вопросы:
– “Data Lake” R&D (as a part of ATLAS data carousel activity)
– HPC efficient utilisation (how GPU and CPU code can be shared within the same node) and ATLAS code porting to HPC
– Database administration and a possible support for ATLAS DBAs by LIT
– Workflow Management SW and new workflows
– Data Knowledge Base, Event White Board,..

Программа:
Tue May 21st
09:00 Welcome
09:10 Scope of the meeting
09:30 – 12:30 R&D projects overview, discussion and possible common projects :
-“Data Lake” R&D (as a part of ATLAS data carousel activity)
– HPC efficient utilisation (how GPU and CPU code can be shared within the same node) and ATLAS code porting to HPC
– Database administration and a possible support for ATLAS DBAs by LIT
– Workflow Management SW and new workflows
– Data Knowledge Base, Event White Board,…

12:30-13:30 lunch
13:30 – 17:30 Technical discussions, splinter meetings
(1) Davide / Vadim Bednyakov meeting.
(2) Data Lake Technical discussion : 1h : (Andrej, Andrej, Ale, Alexei, LIT folks). We’ll go in some details and outline a common plan
preferably a small room with white board for discussion
(3) Operations Intelligence Technical Discussion : 1.5h : (Maria, Ale, Alexei, LIT folks). We’ll go in some details and outline a common plan

Среда, 15 мая 2019 г. в 15.00, Ком. 310:

Б.Ф. Костенко

“О возможности наблюдения кварковых осцилляторных возбуждений в ядре дейтрона”

Имеются по крайней мере три экспериментальных указания на существование уровней осцилляторных возбуждений в ядре дейтрона. Первое содержится в работе группы А.М. Балдина (1973), в которой изучались процессы d-d рассеяния при импульсе налетающих дейтронов 8,9 ГэВ/с и больших переданных импульсах.

Обычно предполагается, что два отчетливых пика, наблюдавшихся в этом эксперименте, отвечают упругим d-d и d-N рассеяниям. Наши расчеты показали, что это определенно не так. Дополнительное изучение позволило установить, что эти пики можно описать, если считать, что они отвечают переходам между уровнями двухмерного квантового осциллятора с расстоянием между уровнями 10,08 МэВ.

Другое экспериментальное свидетельство существования этих уровней приведено в работе Ю.А. Трояна (1993). Здесь были зарегистрированы дибарионы, возникающие в результате “сильного охлаждения” вторичными пионами высоковозбужденных n-p систем. Все наблюдавшиеся массы дибарионов также совпадают с уровнями квантового 2-D осциллятора с тем же расстоянием между уровнями (хотя и не все уровни были распознаны на фоне вклада событий другой природы).

Третье экспериментальное указание на существование осцилляторных возбуждений в n-p системе можно усмотреть в данных работы группы EVA в BNL (2003). Здесь могли возбуждаться когерентные состояния 2-D осциллятора, представляющие собой квантовую суперпозицию дибарионов с определенными массами.

Если это так, то в работе группы EVA могли быть получены свидетельства наблюдения фазового перехода нуклонов в кварки. Все выводы данной работы следует считать предварительными в виду значительной неопределенности использованных экспериментальных данных.

Цель работы – указать возможные “точки роста” будущей теории.

Четверг, 25 апреля, в 11-00 в к.310 состоится семинар:

Петросян А.Ш.

“Программный комплекс управления процессом обработки данных физического эксперимента COMPASS” (по материалам кандидатской диссертации)

В докладе представлен обзор разработанных автором программных средств для управления обработкой данных физического эксперимента COMPASS.
Проведен анализ существовавшей системы управления, предпосылок к
модернизации, требований к обновленной системе, проведен обзор
актуальных комплексов по обработке данных физических экспериментов. На основе собранной информации разработана система управления обработкой данных в распределенной среде. В 2017 году система введена в эксплуатацию.

Среда, 24 апреля 2019, в14-30,ком.310

Анна Ильина, Игорь Пелеванюк

“Автоматизация генерации книги абстрактов для конференций, организуемых ОИЯИ.”

В течение года, Объединённый Институт Ядерных Исследований проводит большое количество конференций. Для некоторых из них требуется создавать книгу абстрактов. Создание такой книги может требовать большого количества усилий и времени. Данная работа проведена с целью автоматизации этого процесса.
Многие конференции в ОИЯИ используют программный продукт Indico для регистрации участников, сбора абстрактов, составления расписания и других аспектов организации конференции. В Indico заложен функционал позволяющий генерировать PDF документ с абстрактами, но внешний вид документа не позволяет его использовать: неподходящее форматирование, неправильный порядок абстрактов и невозможность форматировать документ делают его непригодным. Другой способ создать книгу абстрактов – это сгенерировать XML документ, содержащий все данные об абстрактах, и, используя его, вручную заполнить DOCX файл определенного формата. Это тяжёлый труд: для конференции GRID2018 потребовались совместные усилия
шести молодых ученых для того чтобы создать предварительный документ, а после этого один человек должен был отредактировать его и исправить все ошибки и опечатки. При создании книги абстрактов возникают несколько трудностей. Названия институтов, к которым принадлежат авторы, не соответствуют друг-другу:
более пяти вариантов названия одного и того же института может быть
представлено разными авторами. Иногда, неправильно написаны имена или фамилии: они могут быть перепутаны местами, написанными на языке отличном от языка текста абстрактов и т.п. Приведение в порядок индексов институтов и авторов, e-mail’ов и авторов. Все это делает ручное создание книги тяжёлым трудом. Разработанная нами система значительно упрощает процесс создания книги абстрактов как с точки зрения обнаружения и недопущения ошибок, так и с точки зрения внесения изменений в случае возникновения необходимости.
Работа может быть интересна тем, кто участвует в организации
конференций и отвечает за создание связанных с ней документов.

Вторник, 23 апреля 2019, в 15.00, ком.310

Дьяконов И.В. (Центр квантовых технологий МГУ)

“Оптимизация структуры линейно-оптических интерферометров для реализации многофотонных квантовых гейтов”

Доклад посвящен проблеме оптимального проектирования линейно-оптическихинтерферометров для реализации многокубитных квантовых гейтов.Многокубитные линейно-оптические преобразования обладают вероятностнойприродой ввиду отсутствия механизма взаимодействия между фотонами влинейных оптических схемах. Под оптимальным проектированием понимается поиск интерферометрической схемы, преобразующей входное фоковское состояние, которая обеспечивает наибольшую вероятностью выполнения выбранной операции или приготовления соответствующего состояния на выходе интерферометра. Задачу можно сформулировать как поиск решения системы полиномиальных уравнений относительно коэффициентов унитарной
матрицы, описывающей линейно-оптический интерферометр, и вероятности успешного выполнения выбранной операции. В докладе будет представлен анализ современных результатов, полученных в данной области, а также изложены данные текущих численных экспериментов по оптимизации структуры
линейно-оптических интерферометров.

14 марта 2019 г., в 15.00, ком. 310

А.С. Айриян(1), Ян Буша мл.(1,2), О. Григорян (1,3), Е.Е. Донец(4)

1. Лаборатория информационных технологий, ОИЯИ
2. Институт экспериментальной физики, Словацкая академия наук
3. Кафедра теоретической физики, Ереванский государственный университет
4. Лаборатория физики высоких энергий им. В. И. Векслера и А. М. Балдина

“Решение задачи оптимизации для проектирования импульсной криогенной ячейки”

Рассматривается задача оптимизации характеристик теплового источникакриогенной ячейки – многослойной цилиндрической конфигурации,предназначенной для импульсной дозированной инжекции рабочих веществ вионизационную камеру источника многозарядных ионов. Для решения задачиоптимизации разработан и программно реализован гибридный MPI+OpenMP алгоритм параллельных вычислений, основанный на методе перебора для поиска максимума интеграла пропорциональности объёму испаренного с поверхности ячейки газа. Алгоритм приводит к многократному решению начально краевой задачи для уравнения теплопроводности, которая решается
численно методом переменных направлений. Для решения нелинейных разностных уравнений реализована схема простых итераций с адаптивным шагом по времени. Решение оптимизационной задачи для конкретной конфигурации ячейки на суперкомпьютере «ГОВОРУН» продемонстрировало многократное ускорение расчетов.

19 февраля 2019 в 15.00, Ком. 310

В.П. Цветков (Тверской государственный университет)

“Квантовые фазовые пространства и недетерминированный хаос мгновенного сердечного ритма.”

В докладе рассматривается вопрос об описании недетерминированного хаоса мгновенного сердечного ритма на основе его квантового фазового
пространства. Данный подход дает возможность визуализации данных суточного и более холтеровского мониторирования по кардиоинтервалам,
представив цифровую информацию в удобном для наблюдения и анализа виде. Приводятся рисунки квантовых фазовых пространств мгновенного сердечного ритма пациентов Тверского областного клинического кардиологического диспансера.

24 января 2019 в 15.00, Ком. 310

Астгик Торосян

“Алгебраические и геометрические свойства пространства состояний низкоразмерных квантовых систем”

Феномен перепутанности в составных квантовых системах играет ключевую роль в теории квантовой информации и квантового компьютинга. Предметом семинара является изучение алгебраических и геометрических свойств низкоразмерных квантовых систем,существенных для описания квантовых корреляций.
В первой части семинара свойства запутанности X-состояний будут
проанализированы и проиллюстрированы для системы двух кубитов. Также будет дана стратификация пространства состояний, порождаемая
присоединенным действием глобальной и локальной унитарных групп. В
соответствии с этим сепарабельные Х-состояния разделены на семейства потипу вырождения.
Во второй части будет дан краткий обзор пространства модулей ядра
Стратоновича-Вейля функции Вигнера, в свою очередь классифицируемых по размерностям орбит.

Tuesday, 25 July 2019, at 11.00, Room 310

Dr. Mihai Octavian Dima
(National Institute for Nuclear Physics & Engineering (IFIN-HH), Bucharest-Romania)

“Scientific Software math_on_paper like”

Tuesday, 25 June2019, at 11.00, Room 310

N.D. Dikusar

“A Tree-Point Grid Based Polynomial Prediction”

In the framework of the basic element method (BEM) a new approach has
been proposed for solving the problem of polynomial prediction and
extrapolation of the sixth order for smooth functions. The one step (h)
forward forecast is performed using two fifth degree polynomials. The
formulae for the coefficients of BEM-polynomials depend on the grid
step, the values of the function and its first derivatives at the nodes
of the three-point grids. The method was tested on the numerical
solution of the Cauchy problem for ODE. The efficiency of numerical
integration is ensured by a threefold calculation of the right side of
the equation and the O(h5) accuracy of the solution. The BEM-forecast
can serve as the core for the development and creation of effective
algorithms for numerical solving Cauchy problems for ODEs, including
stiff ones.

Thursday, 20 June 2019, at 11.00, Room 310

Е.Е. Perepelkin, А.А. Tarelkin, А.D. Kovalenko,
N.G. Inozemtseva,R.V. Polyakova

“SOME EXACT SOLUTIONS OF THE FIRST EQUATION IN THE VLASOV
CHAIN OF EQUATIONS”

Building a method for finding exact solutions of the first equation from
the Vlasov chain of equations, which is formally similar to the
continuity equation, is considered in the paper. The studied equation is
written relative to the scalar function f and the vector field v.
Depending on the formulation of the problem, the function f may
correspond to the density of probabilities, charge, mass or the magnetic
permeability of the magnetic. The vector field v may correspond to the
probability current, the field of velocities of the continuum or the
intensity of the magnetic field. From the mathematical viewpoint, the
same equation is applicable while describing statistical, quantum and
classical systems. The exact solution obtained for one physical system
can be reflected on the exact solution for another system.
The presence of exact solutions of model non-linear systems plays an
important role in designing complex physical facilities, for example,
the SPD detector of the NICA project. Such solutions are used as tests
when writing a program code and can also be encapsulated in finite
difference schemes for the numerical solution of boundary value problems
for non-linear differential equations. The use of the given method is
demonstrated by the example of solving the Schrodinger equation and the
magnetostatic problem in the domain with a non-smooth boundary.

21-22 May 2019, Room.310

The Technical meeting at JINR to discuss possible joint R&D and IT topics and the way how ATLAS SW&Computing and LIT can collaborate on them.

The initial list of topics will be :

– “Data Lake” R&D (as a part of ATLAS data carousel activity)
– HPC efficient utilisation (how GPU and CPU code can be shared within the same node) and ATLAS code porting to HPC
– Database administration and a possible support for ATLAS DBAs by LIT
– Workflow Management SW and new workflows
– Data Knowledge Base, Event White Board,…

Program:
Tue May 21st
09:00 Welcome
09:10 Scope of the meeting
09:30 – 12:30 R&D projects overview, discussion and possible common projects
Data Lake
Data Carousel
Operation Intelligence
Data Analytics, RDBS and non-relational databases
12:30-13:30 lunch
13:30 – 17:30 Technical discussions, splinter meetings
(1) Davide / Vadim Bednyakov meeting.
(2) Data Lake Technical discussion : 1h : (Andrej, Andrej, Ale, Alexei, LIT folks). We’ll go in some details and outline a common plan
preferably a small room with white board for discussion
(3) Operations Intelligence Technical Discussion : 1.5h : (Maria, Ale, Alexei, LIT folks). We’ll go in some details and outline a common plan

Среда, 15 мая 2019 г. в 15.00, Ком. 310:

Б.Ф. Костенко

“О возможности наблюдения кварковых осцилляторных возбуждений в ядре дейтрона”

Цель работы – указать возможные “точки роста” будущей теории.

Четверг, 25 апреля, в 11-00 в к.310 состоится семинар:

Петросян А.Ш.

Tuesday 24 April 2019, 14.30, Room 310

Anna Ilina, Igor Pelevanyuk

“Automation of books of abstracts generation for conferences organized in JINR.”

Joint Institute for Nuclear Research organizes many conferences
throughout the year. Some of them require a book of abstracts to be
published. Creation of such books may require a lot of efforts and time.
So, this work was conveyed to automate this work.
The idea of this work was inspired by Indico platform: a system
widely used in JINR for organizing conferences. Indico platform can
generate a PDF document with abstracts, but the quality is not good:
formatting style is poor, the order of abstracts is not satisfactory,
and the PDF is almost impossible to edit. Another way to create a book
of abstracts is to generate an XML file with all the data about
abstracts, and manually fill the DOCX file of a particular format. This
work is tough. For GRID2018 conference the joint effort of six young
scientists required just to make a preliminary document, which was later
edited by one person in order to eliminate all errors and typos.
The difficulties are the following. Affiliation names are not
consistent(more than 5 variants may exist for one organization),
shortened names(ex. I. instead of Igor), number indexes of affiliations
and authors should be manually matched, letter indexes and e-mails
should be manually matched, all abstracts should be correctly divided
into conference sections and properly ordered, and once an error is made
it is going to be overlooked and printed.
Our system is created to substantially simplify the task from
perspectives: improve error detection and allow generation of DOCX
document with ordered abstracts for future changes.

This information may be interesting for those who are related to
conferences organization and responsible for the creation of book of
abstract

Tuesday 23 April 2019, 15.00, Room 310

D’yakonov I.V. (Quantum Technology Center of MSU)

“Linear-optical interferometer structure optimization for implementing
multiphoton quantum gates”

The talk covers the problem of optimal linear-optical interferometer
design for multiqubit photonic quantum gate implementation purpose.
Linear-optical multiqubit gates have intrinsically probabilistic nature
since photons do not interact with each other in the linear optical
systems. The optimal interferometer should transform the input Fock
state according to the required quantum gate or prepare the desired
output state with maximal possible success probability. The task of
finding the optimal interferometer structure may be boiled down to
finding the appropriate root of the polynomial equation system based on
the coefficients of the unitary matrix describing the interferometer and
the success probability. The talk presents the state-of-the-art results
in the linear optical circuit design and demonstrates numerical methods
and results of solving this problem.

14 марта 2019 г., в 15.00, ком. 310

А.С. Айриян(1), Ян Буша мл.(1,2), О. Григорян (1,3), Е.Е. Донец(4)

“Решение задачи оптимизации для проектирования импульсной криогенной ячейки”

19 февраля 2019 в 15.00, Ком. 310

В.П. Цветков (Тверской государственный университет)

“Квантовые фазовые пространства и недетерминированный хаос мгновенного сердечного ритма.”

24 января 2019 в 15.00, Ком. 310

Астгик Торосян

“Алгебраические и геометрические свойства пространства состояний низкоразмерных квантовых систем”

Феномен перепутанности в составных квантовых системах играет ключевую роль в теории квантовой информации и квантового компьютинга. Предметомсеминара является изучение алгебраических и геометрических свойств низкоразмерных квантовых систем, существенных для описания квантовых корреляций.
В первой части семинара свойства запутанности X-состояний будут
проанализированы и проиллюстрированы для системы двух кубитов. Также будет дана стратификация пространства состояний, порождаемая
присоединенным действием глобальной и локальной унитарных групп. В
соответствии с этим сепарабельные Х-состояния разделены на семейства по типу вырождения.
Во второй части будет дан краткий обзор пространства модулей ядра
Стратоновича-Вейля функции Вигнера, в свою очередь классифицируемых по размерностям орбит.

February 19, 2019 at 15:00, Room 310

V.P. Tsvetkov (Tver State University)

“Quantum phase spaces and non-deterministic chaos of instantaneous heart

The issue of describing the non-deterministic chaos of instantaneous
heart rate based on its quantum phase space is considered in the report.
This approach makes it possible to visualize Holter cardio monitoring
data of a daily and longer period, presenting digital information in a
form convenient for observation and analysis. The figures of quantum
phase spaces of instantaneous heart rate belonging to the patients of
the Tver Regional Clinical Cardiology Dispensary are given.

CICC

JINR Central Information and Computer Complex

Seminars 2019