Методы оптимизации для решения широкого класса задач нанотехнологий

Развитие существующих и создании новых методов оптимизации, ориентированных на решение задач моделирования свойств наноматериалов

Локальные и глобальные методы оптимизации, метод точных штрафных функций

Полученные результаты: Разработана двумерная модель плоского кристалла. Получено теоретическое обоснование и разрабатывается программная реализация модели плоской кристаллической решетки. Разработана модель плоской кристаллической решетки. Разработаны методы локализации плоского фрагмента решетки. Разработаны алгоритмы вычисления энергии фрагмента решетки в силовом поле. Получена программная реализация модели плоской кристаллической решетки. Получены программные модули, входящие в состав плоской модели материала, вычисляющие положения атомов по параметрам решетки. Получены программные компоненты определения и вычисления энергии периодического фрагмента решетки. Научная новизна: разработка новых универсальных гибридных оптимизационных алгоритмов, основанных на сочетании методов локальной и глобальной оптимизации с возможностью подстройки параметров алгоритма под решаемую задачу.

По результатам проекта будут разработаны и реализованы в рамках программного комплекса методы решения широкого класса задач материаловедения.

Методические рекомендации по результатам исследования можно применять при создании новых материалов. Потребителями результатов проекта могут быть предприятия, занимающиеся разработкой и производством новых материалов.

Методы оптимизации для решения широкого класса задач нанотехнологий

Развитие существующих и создании новых методов оптимизации, ориентированных на решение задач моделирования свойств наноматериалов

Локальные и глобальные методы оптимизации, метод точных штрафных функций

Полученные результаты: Разработаны методы оптимизации, ориентированных на решение рассматриваемых задач. Получены алгоритмы оптимизации, ориентированные на задачи нанотехнологий. Создан программный комплекс для решения оптимизационных задач, возникающих в нанотехнологиях. Осуществлены теоретические исследования, направленные на разработку методов оптимизации. Получены алгоритмы поиска локального и глобального экстремума, гибридные алгоритмы. Сделаны компонентные схемы и диаграммы классов программного комплекса. Осуществлена программная реализация модулей оптимизации на языке С++. Создан программный комплекс, включающий в себя модули для работы с моделью кристаллической решетки и модули, реализующие разработанные методы оптимизации. Научная новизна: разработка новых универсальных гибридных оптимизационных алгоритмов, основанных на сочетании методов локальной и глобальной оптимизации с возможностью подстройки параметров алгоритма под решаемую задачу.

По результатам проекта будут разработаны и реализованы в рамках программного комплекса методы решения широкого класса задач материаловедения.

Методические рекомендации по результатам исследования можно применять при создании новых материалов. Потребителями результатов проекта могут быть предприятия, занимающиеся разработкой и производством новых материалов.

Методы оптимизации для решения широкого класса задач нанотехнологий

Развитие существующих и создании новых методов оптимизации, ориентированных на решение задач моделирования свойств наноматериалов

Локальные и глобальные методы оптимизации, метод точных штрафных функций

Разработаны программа и методики проведения экспериментальных исследований, методы классификации стационарных состояний вещества на основе подходов кластерного анализа. Проведена верификация используемой математической модели, оценка точности моделирования на основе сопоставления с известными значениями физических характеристик моделируемых двумерных кристаллов. Исследована устойчивость модели к погрешностям методов оптимизации и эмпирических потенциалов. Проведен анализ эффективности распараллеливания применяемых методов оптимизации. Составлен атлас конфигураций полученный методами кластерного анализа

По результатам проекта разработаны и реализованы в рамках программного комплекса методы решения широкого класса задач материаловедения.

Методические рекомендации по результатам исследования можно применять при создании новых материалов. Потребителями результатов проекта могут быть предприятия, занимающиеся разработкой и производством новых материалов.