Развитие методов и технологий решения сложных прикладных и научных задач в распределенных вычислительных средах

Научно-исследовательская работа направлена на развитие методов и технологий, ориентированных на поддержку решения сложных прикладных и научных задач в рамках распределенных вычислительных сред (РВС). РВС позволяют объединить как вычислительные мощности географически распределенных ресурсов, так и функции выполняющихся на данных ресурсах вычислительных пакетов. Создание и эффективное использование РВС сопряжено с рядом проблем, обусловленных сложностью, неоднородностью, и динамичностью подобных сред, что затрудняет широкое использование РВС в практике научных и прикладных исследований. Применение РВС может приводить как к необходимиости адаптации существующих методов решения задач, так и к разработке новых методов. Основное внимание будет уделено проблемам построения и организации крупномасштабных вычислений в неоднородных и гибридных РВС, объединяющих ресурсы с различными характеристиками и особенностями (персональные компьютеры, серверы, кластеры, суперкомпьютеры, грид-системы и облака). Также будут рассмотрены проблемы практического использования РВС для решения некоторых важных классов научных и прикладных задач, а именно • задач оптимизации и многовариантных расчётов; • задач сбалансированной оптимизационной идентификации математических моделей; • задач дискретной и глобальной оптимизации; • актуальных задач оптимального управления и методов исследования динамических систем; • задач глубокого обучения и методов машинного обучения; • модельных задач оптимальной маршрутизации в сетях передачи данных; Спектр рассматриваемых типов приложений будет включать также декомпозиционные алгоритмы и программные технологии расчетов на основе решения слабо связанных (loosely-coupled) наборов оптимизационных задач в неоднородной вычислительной среде. В ходе развития технологии сбаоансированной идентифиации будут получены новые результаты по способам дискретизации интегро-дифференциальных уравнений, а также по методам решения двухуровневых задач оптимизации. Разработанные методы и технологии планируется сделать доступными широкому кругу исследователей в виде готовых программных средств и проблемно-ориентированных сервисов.