Математическое моделирование задач физики плазмы на параллельных вычислительных системах сверхвысокой производительности

Проект концентрируется на создании математических моделей, вычислительных методов, алгоритмов и программных сред для наиболее актуальных научных областей, таких как физика плазмы, в частности фундаментальных проблем астрофизики, а также актуальных прикладных задач, в частности оптимизации процессов теплопереноса в сложных крупномасштабных распределенных системах в критических условиях с использованием магнето гидро динамических принципов. Рассматривается фундаментальное расширение кинетической теории Больцмана для заряженных частиц в электромагнитных полях. Основой является статистическая функция распределения, включающая электромагнитное взаимодействие непосредственно в определение функции распределения. Предложена математическая модель описания процессов магнитной газовой динамики на основе кинетически согласованных систем уравнений, выведенных непосредственно из кинетического уравнения Больцмана и представляющих более полную физическую модель процессов физики плазмы и астрофизики. В части программного обеспечения разработаны численные алгоритмы и коды для высокопроизводительных вычислительных систем на основе явных схем, представляющих наиболее перспективный подход для адаптации на вычислительных системах с массивным параллелизмом и гетерогенной архитектурой. Проведена оптимизация явных схем для кинетически согласованных систем магнето газовой динамики с целью повышения устойчивости алгоритмов и повышения быстродействия для физически обоснованной детальной пространственной дискретизации.