Математические проблемы вычислительной механики жидкости, газа и плазмы

Название спецкурса на английском языке
Mathematical problems of computational mechanics of fluids, gases and plasmas
Авторы курса
Козлов Андрей Николаевич, Жуков Виктор Тимофеевич
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра вычислительной механики]
Семестр
Полгода (весна)
Тип курса
Спецкурс по выбору кафедры
Учебный год
2024/25
Список тем
Уравнения механики сплошных сред .
Уравнения газодинамики, их консервативная и простейшая формы.
Уравнения акустики, волновое уравнение, линейное уравнение переноса.
Вопросы теории квазилинейных уравнений и систем: гиперболичность, характеристики, соотношения на них, разрывы в решениях.
Теория обобщенных решений, эволюционность разрывов.
Гиперболичность уравнений газодинамики. Характеристики. Граничные условия. Двумерные стационарные течения газа. Уравнения динамики сжимаемых и несжимаемых сред.
Квазиодномерное (гидравлическое) приближение.
Стационарные течения газа в соплах Лаваля.
Теория «мелкой воды».
Вязкость и теплопроводность в газодинамике. Параболичность уравнений.
О численных методах в газодинамике. Разностные схемы годуновского типа. Искусственная вязкость Неймана-Рихтмайера.
Автомодельные задачи .
Основные понятия физики плазмы.
Движение заряженных частиц в электромагнитном поле.
Дифференциальное сечение рассеяния.
Динамическая сила трения.
Уравнения Максвелла.
Уравнения переноса частиц, импульса и энергии. Уравнение переноса энтропии.
Уравнения двухжидкостной магнитной гидрогазодинамики.
Закон Ома. Эффект Холла.
Уравнения одножидкостной магнитной газодинамики. Консервативная форма записи МГД-уравнений.
Особенности численного моделирования на основе МГД-уравнений.
Одномерные уравнения магнитной газодинамики.
Линейные волны в однородной плазме: быстрая, медленная и альфвеновская. Разрывные решения гиперболической системы уравнений. Типы разрывов. Эволюционность ударных волн.
Модели равновесия в магнитных ловушках.
Проблемы управляемого термоядерного синтеза.
Список источников
Брушлинский К.В. Математические и вычислительные задачи магнитной газодинамики. М.: Бином. Лаборатория знаний, 2009.
Брушлинский К.В. Математические основы вычислительной механики жидкости, газа и плазмы. г. Долгопрудный: Издательский Дом "Интеллект", 2016.
Годунов С.К. Уравнения математической физики. М.:Наука, 1971
Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.:Наука,1977
Крайко А.Н. Теоретическая газовая динамика: классика и современность. М.: ТОРУС ПРЕСС, 2010
Зельдович Я.Б., Компанеец А.С. К теории распространения тепла при теплопроводности, зависящей от температуры // Сб., посвященный 70-летию акад. А.Ф. Иоффе . М.: АН СССР, 1950. С.61-71
Дополнительная информация
День недели
четверг
Время
15:00-16:35
Аудитория
1608
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
1608
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.

Инструментарий разработки интегральных схем. Прикладные задачи

Название спецкурса на английском языке
Hardware development tool. Applications
Авторы курса
Гасанов Эльяр Эльдарович, Шуткин Юрий Сергеевич
Пререквизиты
Курс "Инструментарий разработки интегральных схем"
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра МаТИС]
Семестр
Полгода (весна)
Тип курса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2024/25
Список тем
Среда разработки Xilinx Vivado. Фазы создания прошивки для ПЛИС Xilinx в среде Vivado.
Универсальный регистровый интерфейс. Особенности общения с устройством через медленный канал связи. UART driver.
Описание ограничений (constraints) для размещения модулей на ПЛИС.
Синтез прошивки для ПЛИС и загрузка через JTAG.
Настройка отладочных портов платы и связь с моделью в режиме HW_LINK
Использование тестов CA Model для тестирования прошивки на ПЛИС
Реализация делителя целых чисел
Реализация конвейера в делителе целых чисел
Модуль диспетчера заданий, оптимальная загрузка модулей-вычислителей
Подбор параметров модулей для оптимального использования ресурсов ПЛИС и выбора тактовой частоты
Аппаратная реализация датчика случайных чисел на ПЛИС
Реализация сбора результатов вычислений на ПЛИС
Синхронизация приложения на хост машине и аппаратного модуля на ПЛИС
Реализация алгоритма поиска делителей целого числа на процессоре intel
Эксперименты по сравнению скорости нахождения делителей целых чисел на ПЛИС и процессоре
Теоретическая оценка производительности модуля на ПЛИС
Список источников
А.К. Поляков Языки VHDL и VERILOG в проектировании цифровой аппаратуры – М., Солон-Пресс, 2003.
С. Емец Verilog – инструмент разработки цифровых электронных схем. Компоненты и технологии, 2001.
Thomas Moorby, The Verilog Hardware Description Language, 5 th Ed, Kluwer, 2002.
Lilja Sapatnekar, Designing Digital Computer Systems with Verilog, Cambridge, 2005.
Doug Williams, Digital VLSI Design with Verilog, Springer, 2008.
Samir Palnitkar, Verilog HDL: A Guide to Digital Design and Synthesis, 2 nd Edition, Prentice-Hall, 2003.
https://fermi.intsys.msu.ru/hw_tools
www.mentor.com, ModelSim PE Student Edition.
https://www.xilinx.com
Дополнительная информация

Курс проходит дистанционно. Подробности в телеграм канале.

Канал курса: https://t.me/+JlG1qI1KELE3NmQ6

Чат курса: https://t.me/+5DhcnNYoHqcxMWE6

Курс является продолжением курса «Инструментарий разработки интегральных схем» и нацелен на практическое применение инструментария CA Model.
В курсе сделан акцент на применение разработанного инструментария для прототипирования аппаратных модулей на ПЛИС (FPGA) Xilinx/Altera, их отладку на реальном железе, а также на вопросах оптимизации аппаратной сложности.
Слушатели познакомятся со средой разработки Xilinx Vivado, которая является основной средой для прототипирования на чипах Xilinx – ведущего производителя ПЛИС в мире.

День недели
четверг
Время
10:45-12:20
Аудитория
1608
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
1608
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.

Спектральная теория в задачах математической физики II

Название спецкурса на английском языке
Spectral theory in problems of mathematical physics II
Авторы курса
Шкаликов Андрей Андреевич
Пререквизиты
Курс функционального анализа.
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра теории функций и функционального анализа]
Семестр
Полгода (весна)
Тип курса
Спецкурс по выбору кафедры
Учебный год
2024/25
Список тем
Пучки операторов в гильберовом пространстве.
Уравнения на устойчивость механических систем и их Лаплас-символ.
Гиперболические пучки и их возмущения.
Сведения из теории полугрупп операторов и запись гиперболических уравнений в форме полугрупп в энергетическом пространстве.
Самосопряженные и диссипативные операторы в пространстве с индефинитной метрикой. Пространства Крейна и Понтрягина.
Индекс неустойчивости. Теоремы об индексах.
Приложения к конкретным задачам механики.
Список источников
А.А.Shkalikov. Operator Pencils and Half-range Problem in Operator Theory. ArXiv:191204813V1
[Math. SP]. 10 Dec. 2019.
А.А.Шкаликов, Теория полугрупп, В кн.: ТФФА— лекции для аспирантов. М.: Изд-во Моск.
ун-та, 2023. Глава 9.
День недели
четверг
Время
16:45-18:20
Аудитория
1608
Аудитория первого занятия
1608
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.

Спектральная теория в задачах математической физики

Название спецкурса на английском языке
Spectral theory in problems of mathematical physics
Авторы курса
Шкаликов Андрей Андреевич
Пререквизиты
Курс функционального анализа
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра теории функций и функционального анализа]
Семестр
Год
Тип курса
Спецкурс по выбору кафедры
Учебный год
2024/25
Список тем
Нелинейные спектральные задачи. Пучки операторов. Гиперболические и эллиптические пучки.
Уравнения Гельмгольца и Максвелла. Запись в форме пучков операторов.
Проблема половины для пучков. Минимальность и полнота собственных функций.
Основная теорема о росте резольвенты для операторов конечного порядка и пучков.
Условия излучения Мандельштама и Зоммерфельда.
Существование и единственность решений задач с условиями излучения.
Пучки операторов в гильбертовом пространстве.
Уравнения на устойчивость механических систем и их Лаплас-символ.
Гиперболические пучки и их возмущения.
Сведения из теории полугрупп операторов и запись гиперболических уравнений в форме полугрупп в энергетическом пространстве.
Самосопряженные и диссипативные операторы в пространстве с индефинитной метрикой. Пространства Крейна и Понтрягина.
Индекс неустойчивости. Теоремы об индексах.
Приложения к конкретным задачам механики.
Список источников
А.А.Shkalikov. Operator Pencils and Half-range Problem in Operator Theory. ArXiv: 191204813V1
[Math. SP]. 10 Dec. 2019.
А.А.Шкаликов, Теория полугрупп. В кн.: ТФФА— лекции для аспирантов. М.: Изд-во Моск.
ун-та, 2023. Глава 9.
День недели
четверг
Время
16:45-18:20
Аудитория
1608
Аудитория первого занятия
Ещё не назначена
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.