Технологии параллельного программирования на Fortran 2018

Название спецкурса на английском языке
Parallel programming technologies in Fortran 2018
Авторы курса
Рыбакин Борис Петрович
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
1-2 курс
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра газовой и волновой динамики]
Семестр
Осень
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2026/27
Список тем
Архитектура фон Неймана. Скалярная и суперскалярная архитектуры. CISC, RISC и VLIW архитектуры. SMP и ccNUMA архитектуры.
Многопроцессорные архитектуры. Кластеры, суперЭВМ. Примеры. Иерархия памяти. Кэш память. Когерентность кэша. Иерархия памяти.
Классификация Флинна. Ускорение вычислений. ЗаконАмдала.
Параллельные ЭВМ с общей и локальной памятью. Топология вычислительных сетей. Примеры топологий. GRID.
Параллельные алгоритмы. Зернистость алгоритма. Граф сдваивания. Компиляторы и эффективность программ.
Технологии параллельного программирования. Последовательная и параллельные модели. Параллелизм данных.
Проектирование коммуникаций. Парадигмы параллельного программирования. «Обедающие философы», «Стена Фокса».
Планирование сообщений. Нити и процессы. Синхронизация нитей. Операции обмена сообщениями. Критические секции.
Технология параллельного программирования OpenMP. Библиотека, директивы и функции OpenMP.
Как откомпилировать любую последовательную программу с включением опций поддержки технологии OpenMP и запустить ее с использованием нескольких нитей. Сколько нитей будет реально исполнять операторы данной программы?
Организация параллельных вычислений с использованием OpenMP.
Определите, сколько процессоров доступно в вашей системе для выполнения параллельной части программы, и займите каждый из доступных процессоров выполнением одной нити в рамках общей параллельной области.
Инициализация OpenMP. Задание числа нитей.
Может ли программа на OpenMP состоять только из параллельных областей? Только из последовательных областей?
Построение параллельных циклов.
Определите, какое максимальное количество нитей позволяет породить для выполнения параллельных областей программы ваша система.
Создание параллельных секций.
Могут ли функции omp_get_thread_num() и omp_get_num_threads() вернуть одинаковые значения на нескольких нитях одной параллельной области?
Синхронизация параллельных вычислений.
Чем отличается нить-мастер от всех остальных нитей?
В каких случаях может быть необходимо использование опции if директивы parallel?
При помощи трёх уровней вложенных параллельных областей породите 8 нитей (на каждом уровне параллельную область должны исполнять 2 нити). Посмотрите, как будет исполняться программа, если запретить вложенные параллельные области.
Чем отличаются директивы single и master?
Может ли нить-мастер выполнить область, ассоциированную с директивой single?
Может ли нить с номером 1 выполнить область, ассоциированную с директивой master?
Можно ли распределить между нитями итерации цикла без использования директивы for (do ... [end do])?
Можно ли одной директивой распределить между нитями итерации сразу нескольких циклов?
Возможно ли, что при статическом распределении итераций цикла нитям достанется разное количество итераций?
Могут ли при повторном запуске программы итерации распределяемого цикла достаться другим нитям? Если да, то при каких способах распределения итераций?
Для чего может быть полезно указывать параметр chunk при способе распределения итераций guided?
Можно ли реализовать параллельные секции без использования директив sections (sections ... end sections) и section?
Как при выходе из параллельных секций разослать значение некоторой локальной переменной всем нитям, выполняющим данную параллельную область?
Список источников
Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. – СПб.: БХВ-Петербург. (2002).
Немнюгин С., Стесик О. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем – СПб.: БХВ-Петербург. (2002).
Гергель В.П. Теория и практика параллельных вычислений. Издательство INTUIT, Нижний Новгород, (2007).
Рыбакин Б.П. Численные методы для многопроцессорных ЭВМ. Издательство МолдГУ, Кишинев, (2008).
Антонов А. C. Параллельное программирование с использованием технологии OpenMP
Артемов И.Л. FORTRAN: основы программирования. Диалог МИФИ, (2007)
Таненбаум Э. Архитектура компьютера. – СПб.: Питер. (2002).
Миллер Р., Боксер Л. Последовательные и параллельные алгоритмы. БИНОМ, (2006).
Богачев К.Ю. Основы параллельного программирования. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, (2003).
Grama, A., Gupta, A., Kumar V. Introduction to Parallel Computing. – Harlow, England: Addison-Wesley. (2003, 2nd edn.).
Pacheco, P. Parallel Programming with MPI. - Morgan Kaufmann. (1996).
Дополнительная информация

Аудитория 472 1 Гум

Почта для связи rybakin1@mail.ru

День недели
понедельник
Время
10:45-12:20
Аудитория
1217
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.

Ударно-волновые явления. Практические задачи

Название спецкурса на английском языке
Shock wave phenomena. Practical tasks
Авторы курса
Захаров Павел Петрович
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
аспиранты
Подразделение
[Кафедра газовой и волновой динамики]
Семестр
Осень
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2026/27
Список тем
Феноменологические определяющие уравнения. Дислокационные модели пластической деформации кристаллических тел.
Многоэлементная модель Мазинга. Модели хрупких материалов.
Пористые материалы. Волновые взаимодействия при отколе.
Методы измерений откольной прочности.
Динамика области кавитации при отражении импульса сжатия от границы раздела двух сред.
Эволюция волны растяжения и растягивающих напряжений за плоскостью откола.
Влияние кинетики разрушения на формирование откольного импульса. Результаты динамических измерений разрушающих напряжений.
Влияние структуры материала, параметров ударно-волновой нагрузки и температуры испытаний. Приближение к идеальной прочности. Критерии и модели.
Работа откольного разрушения. Краевые эффекты откола.
Плоские стационарные детонационные волны.
Критический диаметр детонации. Инициирование детонации ударной волной.
Чувствительность твердых взрывчатых веществ к ударно-волновым воздействиям.
Эволюция ударных волн при инициировании детонации твердых взрывчатых веществ.
Возникновение и развитие очагов реакции при ударно-волновом инициировании детонации.
Уравнения макрокинетики разложения твердых взрывчатых веществ в ударных волнах.
Уравнения состояния взрывчатых веществ.
Уравнения состояния продуктов взрыва.
Список источников
Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокоткмпературных гидродинамических явлений. (М.: Наука, 1966, 686 с.).
Г.И. Канель, С.В. Разоренов, А.В. Уткин, В.Е. Фортов. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. Москва, изд-во "Янус-К", 1996, 407 с.
Г.И. Канель, В.Е. Фортов С.В. Разоренов. Ударные волны в физике конденсированного состояния. Успехи физических наук, 2007, том 177, № 8, 809-830.
Р.И. Нигматулин. Динамика многофазных сред. Том 1. Москва. Изд. Наука 1987
День недели
понедельник
Время
18:30-20:05
Аудитория
Ещё не назначена
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.

Ударно-волновые процессы в конденсированных средах

Название спецкурса на английском языке
Shock wave processes in condensed media
Авторы курса
Захаров Павел Петрович
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
аспиранты
Подразделение
[Кафедра газовой и волновой динамики]
Семестр
Весна
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2026/27
Список тем
Уравнения одномерного движения сжимаемых сред. Ударные волны. Некоторые примеры волновых взаимодействий.
Интерпретация результатов регистрации волн сжатия и разрежения. Уравнения состояния..
Взрывные генераторы динамических давлений. Баллистические установки для экспериментов с ударными волнами
Перспективные источники высоких динамических давлений. Генерация импульсов сжатия при воздействии мощных потоков излучения на вещество.
Дискретные методы измерения волновых и массовых скоростей.
Методы регистрации профилей давления.
Методы регистрации профилей скорости движения вещества. Достижения последних лет:
Методы регистрации с пикосекундным временным разрешением.
Текущий контроль успеваемости. Колоквиум.
Модули упругости и скорости звука в ударно-сжатых металлах.
Динамический предел упругости..
Структура пластических ударных волн.
Температурные эффекты Поведение керамических и геологических материалов при ударно-волновом нагружении
Особенности ударно-волнового деформирования стекла.
Волна разрушения в стекле.
Измерения температурно-скоростных зависимостей напряжения пластичесмкого течения.
Приближение к идеальной сдвиговой прочности.
Список источников
Зельдович Я.Б., Райзер Ю.П. Физика ударных волн и высокоткмпературных гидродинамических явлений. (М.: Наука, 1966, 686 с.).
Г.И. Канель, С.В. Разоренов, А.В. Уткин, В.Е. Фортов. Ударно-волновые явления в конденсированных средах. Москва, изд-во "Янус-К", 1996, 407 с.
Г.И. Канель, В.Е. Фортов С.В. Разоренов. Ударные волны в физике конденсированного состояния. Успехи физических наук, 2007, том 177, № 8, 809-830.
Р.И. Нигматулин. Динамика многофазных сред. Том 1. Москва. Изд. Наука 1987
День недели
понедельник
Время
18:30-20:05
Аудитория
Ещё не назначена
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.

Динамика гибких связей

Название спецкурса на английском языке
Dynamics of flexible connections
Авторы курса
Дьяков Павел Александрович
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
1-2 курс
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра газовой и волновой динамики]
Семестр
Осень
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2026/27
Список тем
Общий обзор научно- технических вопросов, в которых применяются системы с гибкими связями. Обзор методов моделирования и расчета динамики подобных систем.
Дифференциальные уравнения в частных производными 2 порядка. Классификация.
Уравнения гиперболического типа. Простейшие задачи, приводящие к уравнениям гиперболического типа. Постановка краевых задач.
Модель идеальной растяжимой нити. Основные соотношения и уравне-ния. Волновое уравнение. Волны в идеальной растяжимой нити.
Характеристики. Слабые и сильные разрывы. Плоское автомодельное движение нити. Решение задачи о поперечном ударе по нити.
Система уравнений продольно-поперечных колебаний нити. Характеристики системы. Основные выражения.
Классическая задача Коши для одномерного волнового уравнения. Существование и единственность решения. Формула Даламбера. Физическая интерпретация.
Решение уравнения колебаний на полуограниченной прямой. Метод продолжений.
Промежуточная аттестация. Коллоквиум
Задачи для ограниченного отрезка.
Решение волновых уравнений методом разделения переменных. Уравнения свободных колебаний струны. Интерпретация решения.
Представление произвольных колебаний в виде суперпозиции стоячих волн. Неоднородные уравнения..
Задачи о колебаниях нити с динамическим граничным условием. Анализ волновых и динамических процессов
Задачи о динамической размотке нити.
Задачи о движении точечной массы по нити.
Стабилизация систем с гибкими связями. Методы поиска условий стаби-лизации..
Численные методы, применяемые для решения задач колебаний ни-тей/тросов. Построение сеток разбиения. Метод конечных разностей.
Решение смешанных задач.
Список источников
А.Н. Тихонов, А.А. Самарский, «Уравнения математической физики» , 1977г .
Х.А. Рахматулин, Ю.А. Демьянов. «Прочность при интенсивных кратковременных нагрузках». Москва, 1961 г.
Кристеску Н. О волнах нагрузки и разгрузки в упругой или пластической гибкой нити // ПММ. 1954. Т. XVIII. Вып. 3.
Павленко А.Л. О распространении разрывов в гибкой нити // Изв. АН СССР. Механика и машиностроение. 1959. № 4.
Zvyaguin A.V., Panfilov D.I. The motion of the thread with a variable length. Acta Astronautica 97 (2014) pp. 92–98.
N.N.Smirnov, Yu.A.Demyanov, A.V. Zvuaguin, A.A. Malashin, A.A. Luzhin «Dynamical simulation of tether in orbit deployment», Acta Astronautica 67(2010), 324-332.
Dynamic control of the space tethered system / A. A. Malashin, N. N. Smirnov,P.A. Diakov, O.Y. Bryukvina. Journal Sound and vibration, 2017. Vol 389. P. 41-51
Дополнительная информация

Для записи написать на почту dyakov_pavel@bk.ru

День недели
понедельник
Время
16:45-18:20
Аудитория
Ещё не назначена
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.

Введение в магнитную гидродинамику

Название спецкурса на английском языке
Introduction to magnetohydrodynamics
Авторы курса
Краснобаев Константин Васильевич
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра аэромеханики и газовой динамики]
Семестр
Осень
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору кафедры
Учебный год
2026/27
Список тем
Электропроводные жидкости и газы.
Вектор напряженности электрического поля и вектор магнитной индукции.
Электромагнитная сила, действующая на электропроводные жидкости и газы.
Уравнения Фарадея и уравнения Максвелла для электромагнитного поля. Токи смещения.
Волновые уравнения для электричекого и магнитного полей в пустоте.
Обобщенный закон Ома.
Квазинейтральность плазмы и малость токов смещения в жидкостях и газах.
Замкнутая система уравнений магнитной гидролдинамики.
Уравнение индукции магнитного поля. Понятие магнитного числа Рейнольдса.
Уравнения идеальной магнитной гидродинамики.
Классификация сильных разрывов в магнитной гидродинамике.
Слабые разрывы. Распространение малых возмущений.
Некоторые примеры течений при малых магнитных числах Рейнольдса.
Течение Гартмана
Список источников
Куликовский А.Г., Любимов Г.А. Магнитная гидродинамика Физматгиз, 1962
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.:ГИТТЛ, 1954.
Баранов В.Б., Краснобаев К.В., Гидродинамическая теория космической плазмы, Наука, М.,
1977.
День недели
понедельник
Время
16:45-18:20
Аудитория
464
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
453
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.

Гидроаэромеханика-1

Название спецкурса на английском языке
Fluid dynamics -1
Авторы курса
Измоденов Владислав Валерьевич
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
Подразделение
[Кафедра аэромеханики и газовой динамики]
Семестр
Осень
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору кафедры
Учебный год
2026/27
Список тем
Основные уравнения - Феноменологический подход Модели идеальной и вязкой несжимаемой жидкости. Совершенного газа.
Гидростатика. Уравнения равновесия. Следствия из уравнений. Равновесие в поле сил тяжести. Силы, действующие на тела, помещенные в жидкость. Устойчивость равновесия несжимаемой жидкости и политропной атмосферы в поле сил тяжести.
Некоторые общие выводы, следующие из уравнений гидроаэромеханики. Уравнения движения в форме Громеки-Лемба. Первые интегралы уравнений движения.
Теорема о соленоидальном векторе. Гидродинамические следствия из нее.
Критерии несжимаемости течения. Тепловая конвекция - приближение Буссинеска.
Безразмерные параметры, определяющие характер движения несжимаемой жидкости. Подобие течений.
Вычисление векторного поля по его вихрю и дивергенции.
Течения идеальной несжимаемой жидкости. Плоские течения. Связь плоской гидродинамической задачи с теорией функций комплексного переменного.
Задача обтекания кругового цилиндра.
Задача обтекания произвольного крылового профиля. Главный вектор и главный момент сил давления на обтекаемый замкнутый контур. Формулы Блазиуса-Чаплыгина.
Волновые движения. Плоские гравитационные волны.
Движение шара в безграничном объеме жидкости.
Список источников
Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. I и т. II. М.: Наука, 1984.
Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. Т. 1. М.: Физматгиз, 1963.
Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука, 1978.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Механика сплошной среды. М.: ГИТТЛ, Москва, 1954.
День недели
понедельник
Время
16:45-18:20
Аудитория
450
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
450
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.

Многомерная аппроксимация и анализ булевых функций

Название спецкурса на английском языке
Multivariate approximation and analysis of Boolean functions
Авторы курса
Малыхин Юрий Вячеславович, Рютин Константин Сергеевич
Пререквизиты
Базовые знания линейной алгебры
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра теории функций и функционального анализа]
Семестр
Осень
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору кафедры
Учебный год
2026/27
Список тем
Приближение функций полиномами от многих переменных.
Гармонический анализ для функций на булевом кубе.
Меры сложности булевых функций.
Список источников
Thomas Rothvoss, "Analysis of Boolean Functions" (lecture notes):
https://sites.math.washington.edu//~rothvoss/archive/lecturenotes/analysisOfBooleanFunctions.pdf
Дополнительная информация

Спецкурс проходит по понедельникам с 18:35 в комнате 517 Лабораторного корпуса "А" МГУ (г. Москва, Ленинские горы, 1с40).

День недели
понедельник
Время
18:30-20:05
Время на внешней площадке
18:30
Аудитория
Ещё не назначена
Адрес внешней площадки
--
Дата первого занятия
Аудитория первого занятия
Внешняя площадка
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.