Компьютерное моделирование физических процессов: программа бакалавриата Института математики и информационных технологий ВолГУ

В рамках этой программы студенты получат углубленные знания и навыки в области суперкомпьютерных технологий и смогут их применять для решения сложных задач инженерного и физического моделирования. Они изучат современные методы и алгоритмы численного моделирования, параллельного программирования и оптимизации, а также получат практические навыки работы с суперкомпьютерами и вычислительными кластерами. Студенты смогут применять свои знания для решения реальных задач, таких как моделирование физических процессов, проектирование и оптимизация сложных систем, анализ и предсказание различных явлений. В результате завершения программы выпускники будут готовы работать с современными компьютерными системами и внедрять свои знания и умения в промышленности, научной сфере или научно-исследовательских проектах.

Главной особенностью программы является фундаментальная физико-математическая и компьютерная подготовка, которая допускает естественное объединение базовых и специальных дисциплин, а также основных методов теоретических исследований и математического моделирования с использованием высокопроизводительных вычислительных систем. Основное внимание в учебном плане уделяется проблемам построения сверхмасштабируемых приложений, т.е. цифровых двойников для решения актуальных вычислительно сложных задач.

Во время обучения магистранты изучают:

• уравнения математической физики, 
• математическая и вычислительная механика сплошных сред,
• тензорный анализ и его приложения,
• теория переноса,
• численные методы решения задач теории переноса,
• современные языки программирования и их приложение к вычислительному моделированию, анализу больших данных, дополненной реальности, облачным системам, горизонтальной и вертикальной интеграции программного обеспечения,
• методы разработки прикладного программного обеспечения для построения цифровых двойников физических процессов в рамках суперкомпьютерных технологий и высокопроизводительных вычислений, в том числе технологии параллельного программирования,
• современные комплексы программ для создания цифровых двойников физических процессов и имитационного моделирования в высокотехнологичных отраслях с применением суперкомпьютеров и высокопроизводительных вычислительных систем,
• математические вопросы численного решения гиперболических систем уравнений, решение задач мгд, аэро-и гидродинамики, методы аппроксимации задач математической физики на нерегулярных сетках, метод конечных элементов.