КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 14-11-00609
НазваниеИнформационно-вычислительная система вариационной ассимиляции данных наблюдений для анализа морских катастроф: теоретические основы, алгоритмы, комплекс программ
Руководитель Агошков Валерий Иванович, Доктор физико-математических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт вычислительной математики им. Г.И. Марчука Российской академии наук , г Москва
Конкурс №1 - Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-206 - Вычислительная математика
Ключевые слова Информационно-вычислительная система, вариационная ассимиляция данных наблюдений, перенос загрязняющих веществ, риски морских катастроф, ущерб, вероятность, сопряженные уравнения, оптимальное управление, оптимальный курс корабля
Код ГРНТИ27.35.00
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В результате выполнения настоящего проекта будет разработан универсальный информационно-вычислительный комплекс программ, образующих Информационно-вычислительную систему (ИВС) вариационной ассимиляции данных наблюдений для мониторинга и прогноза состояния заданной морской акватории (в проекте комплексы программ разрабатываются в применении к Балтийскому морю), моделирования процессов переноса загрязняющих веществ в акватории моря, решения класса задач минимизации рисков и анализа морских катастроф. Ее использование даст возможность избежать или существенно смягчить последствия естественных и техногенных катастроф, обеспечить информационную поддержку при принятии управленческих решений по охране окружающей среды, эксплуатации морских ресурсов и прокладке оптимальных курсах кораблей. Одной из особенностей этой системы является то, что она будет: предназначена для высокопроизводительных вычислительных систем, использующих несколько серверов; предоставлять пользователям возможность интернет-доступа; ассимилировать входные данные наблюдений (температура, соленость и т. д.) и передавать выходные данные в графическом и текстовом виде.
Учитывая новые вызовы экономике России, обусловленные глобальными климатическими изменениями и развитием новых технологий, настоящий проект ставит своей задачей получение и внедрение современных научных достижений в области информатики, вычислительных технологий и математического моделирования в развитие технологии мониторинга морской среды. Подобные Информационно-вычислительные системы вариационной ассимиляции данных относятся к высокотехнологической продукции, имеющей стратегическое значение и таких систем в России нет. Актуальность настоящего исследования для России определяется также возрастающей ролью Балтийского моря как транспортной артерии и зоны промышленного освоения ресурсов шельфа. Исследования, проводимые в проекте, базируются на теории рисков, теории сопряженных уравнений, методах оптимального управления и современных вычислительных алгоритмах и осуществляются в России впервые.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Агошков В.И., Шелопут Т.О.
The study and numerical solution of the problem of heat and salinity transfer assuming ‘liquid’ boundaries
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, V. 31, No. 2, P.: 71-80 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0008
2.
Геджадзе И.Ю., Шутяев В.П.
On gauss-verifiability of optimal solutions in variational data assimilation problems with nonlinear dynamics
Journal of Computational Physics, V. 280, pp. 439–456 (год публикации - 2014)
10.1016/j.jcp.2014.09.032
3.
Ле Диме Ф., Шутяев В.П., Пармузин Е.И.
Sensitivity of functionals with respect to observations in variational data assimilation
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, V. 31, No. 2, p. 81-91 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0009
4.
Новиков И.С.
Algorithm for solving the problem on pollution risk control related to local sources in a region
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, T. 31, No. 2, P.: 93-103 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0010
5.
Агошков В.И, Пармузин Е.И., Залесный В.Б., Шутяев В.П., Захарова Н.Б., Гусев А.В.
Variational assimilation of observation data in the mathematical model of the Baltic Sea dynamics
Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling, 30 (4):203–212 (год публикации - 2015)
10.1515/rnam-2015-0018
6.
Лебедев С.А.
Climatic change of the Baltic Sea level and sea surface temperature based on satellite altimetry and radiometry
Baltic International Symposium (BALTIC), 2014 IEEE/OES, IEEE, Tallinn, с. 1-5 (год публикации - 2014)
10.1109/BALTIC.2014.6887870
7. Шутяев В.П., Лебедев С.А., Пармузин Е.И., Захарова Н.Б. Чувствительность оптимального решения задачи вариационного усвоения данных спутниковых наблюдений для модели термодинамики Балтийского моря Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, Т. 11. No. 4., cc. 17-30 . (год публикации - 2014)
8.
Агошков В.И, Ассовский М.В., Залесный В.Б., Захарова Н.Б., Пармузин Е.И., Шутяев В.П.
Variational assimilation of observation data in the mathematical model of the Black Sea taking into account the tide-generating forces
Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematicsl Modelling, 30 (3):129–142 (год публикации - 2015)
10.1515/rnam-2015-0013
9.
Ле Диме Ф., Суопги И., Тито О., Шутяев В., Хуссаини М.И.
Toward the assimilation of images
NONLINEAR PROCESSES IN GEOPHYSICS, T. 22, V.1, p. 5–32 (год публикации - 2015)
10.5194/npg-22-15-2015
10.
Новиков И.С.
Решение задачи оптимизации экономического ущерба от загрязнения окружающей среды локальными источниками
Сибирский журнал вычислительной математики, Т.18, No. 4, c. 407-424 (год публикации - 2015)
10.15372/SJNM20150406
11.
Шутяев В.П., Геджадзе И.Ю., Видард А., Ле Диме Ф.
Optimal solution error quantification in variational data assimilation involving imperfect models
INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN FLUIDS (год публикации - 2016)
10.1002/fld.4266
12. Захарова Н.Б. Верификация данных наблюдений о температуре поверхности моря Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса русскоязычное издание, Т. 13. № 3. С. 106–113 (год публикации - 2016)
13. Новиков И.С. Алгоритмы решения задачи оптимизации экономического ущерба от загрязнения окружающей среды с учетом ресурсов на устранение локальных источнико Вычислительные технологии, Т. 20, № 4, 2015 (год публикации - 2015)
14.
Агошков В.И., Новиков И.С.
Solution of the pollutant concentration optimization problem with restrictions on the intensity of sources
ЖУРНАЛ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ, T. 56, No. 1, P.: 26-42 (год публикации - 2016)
10.1134/S096554251601005X
15.
Шутяев В.П., Видард А., Ле Диме Ф., Геджадзе И.Ю.
On model error in variational data assimilation
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, V. 31, No. 2, p. 105-113 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0011
16. Агошков В.И., Асеев Н.А., Захарова Н.Б., Пармузин Е.И., Шулопут Т.О., Шутяев В.П. Информационно-вычислительная система "ИВМ РАН - Балтийское море" М.: ИВМ РАН, издательство "Аквариус", г. Тула (год публикации - 2016)
17. Агошков В.И., Асеев Н.А., Новиков И.С. Методы исследования и решения задач о локальных источниках при локальных или интегральных наблюдениях Москва, ИВМ РАН, Издательство "Аквариус", Тула (год публикации - 2015)
18.
Шутяев В. П., Пармузин Е. И.
Исследование чувствительности оптимального решения задачи вариационного усвоения данных для модели термодинамики Балтийского моря
Метеорология и гидрология, No. 6, 71-80 (год публикации - 2015)
10.3103/S1068373915060072
19. Агошков В.И., Гребенников Д.С., Шелопут Т.О. ИССЛЕДОВАНИЕ И ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ОДНОЙ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЦИРКУЛЯЦИИ В АКВАТОРИЯХ С "ЖИДКИМИ" ГРАНИЦАМИ Математические заметки СВФУ, Том 22, No. 2(86), 3-15 (год публикации - 2015)
20.
Шутяев В.П., Ле Диме Ф., Агошков В.И., Пармузин Е.И.
Чувствительность функционалов задач вариационного усвоения данных наблюдений
Известия РАН, Физика атмосферы и океана, Т. 51, No. 3, c. 392-400 (год публикации - 2015)
10.7868/S0002351515030128
Публикации
1.
Агошков В.И., Шелопут Т.О.
The study and numerical solution of the problem of heat and salinity transfer assuming ‘liquid’ boundaries
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, V. 31, No. 2, P.: 71-80 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0008
2.
Геджадзе И.Ю., Шутяев В.П.
On gauss-verifiability of optimal solutions in variational data assimilation problems with nonlinear dynamics
Journal of Computational Physics, V. 280, pp. 439–456 (год публикации - 2014)
10.1016/j.jcp.2014.09.032
3.
Ле Диме Ф., Шутяев В.П., Пармузин Е.И.
Sensitivity of functionals with respect to observations in variational data assimilation
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, V. 31, No. 2, p. 81-91 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0009
4.
Новиков И.С.
Algorithm for solving the problem on pollution risk control related to local sources in a region
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, T. 31, No. 2, P.: 93-103 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0010
5.
Агошков В.И, Пармузин Е.И., Залесный В.Б., Шутяев В.П., Захарова Н.Б., Гусев А.В.
Variational assimilation of observation data in the mathematical model of the Baltic Sea dynamics
Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling, 30 (4):203–212 (год публикации - 2015)
10.1515/rnam-2015-0018
6.
Лебедев С.А.
Climatic change of the Baltic Sea level and sea surface temperature based on satellite altimetry and radiometry
Baltic International Symposium (BALTIC), 2014 IEEE/OES, IEEE, Tallinn, с. 1-5 (год публикации - 2014)
10.1109/BALTIC.2014.6887870
7. Шутяев В.П., Лебедев С.А., Пармузин Е.И., Захарова Н.Б. Чувствительность оптимального решения задачи вариационного усвоения данных спутниковых наблюдений для модели термодинамики Балтийского моря Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, Т. 11. No. 4., cc. 17-30 . (год публикации - 2014)
8.
Агошков В.И, Ассовский М.В., Залесный В.Б., Захарова Н.Б., Пармузин Е.И., Шутяев В.П.
Variational assimilation of observation data in the mathematical model of the Black Sea taking into account the tide-generating forces
Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematicsl Modelling, 30 (3):129–142 (год публикации - 2015)
10.1515/rnam-2015-0013
9.
Ле Диме Ф., Суопги И., Тито О., Шутяев В., Хуссаини М.И.
Toward the assimilation of images
NONLINEAR PROCESSES IN GEOPHYSICS, T. 22, V.1, p. 5–32 (год публикации - 2015)
10.5194/npg-22-15-2015
10.
Новиков И.С.
Решение задачи оптимизации экономического ущерба от загрязнения окружающей среды локальными источниками
Сибирский журнал вычислительной математики, Т.18, No. 4, c. 407-424 (год публикации - 2015)
10.15372/SJNM20150406
11.
Шутяев В.П., Геджадзе И.Ю., Видард А., Ле Диме Ф.
Optimal solution error quantification in variational data assimilation involving imperfect models
INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN FLUIDS (год публикации - 2016)
10.1002/fld.4266
12. Захарова Н.Б. Верификация данных наблюдений о температуре поверхности моря Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса русскоязычное издание, Т. 13. № 3. С. 106–113 (год публикации - 2016)
13. Новиков И.С. Алгоритмы решения задачи оптимизации экономического ущерба от загрязнения окружающей среды с учетом ресурсов на устранение локальных источнико Вычислительные технологии, Т. 20, № 4, 2015 (год публикации - 2015)
14.
Агошков В.И., Новиков И.С.
Solution of the pollutant concentration optimization problem with restrictions on the intensity of sources
ЖУРНАЛ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ, T. 56, No. 1, P.: 26-42 (год публикации - 2016)
10.1134/S096554251601005X
15.
Шутяев В.П., Видард А., Ле Диме Ф., Геджадзе И.Ю.
On model error in variational data assimilation
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, V. 31, No. 2, p. 105-113 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0011
16. Агошков В.И., Асеев Н.А., Захарова Н.Б., Пармузин Е.И., Шулопут Т.О., Шутяев В.П. Информационно-вычислительная система "ИВМ РАН - Балтийское море" М.: ИВМ РАН, издательство "Аквариус", г. Тула (год публикации - 2016)
17. Агошков В.И., Асеев Н.А., Новиков И.С. Методы исследования и решения задач о локальных источниках при локальных или интегральных наблюдениях Москва, ИВМ РАН, Издательство "Аквариус", Тула (год публикации - 2015)
18.
Шутяев В. П., Пармузин Е. И.
Исследование чувствительности оптимального решения задачи вариационного усвоения данных для модели термодинамики Балтийского моря
Метеорология и гидрология, No. 6, 71-80 (год публикации - 2015)
10.3103/S1068373915060072
19. Агошков В.И., Гребенников Д.С., Шелопут Т.О. ИССЛЕДОВАНИЕ И ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ОДНОЙ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЦИРКУЛЯЦИИ В АКВАТОРИЯХ С "ЖИДКИМИ" ГРАНИЦАМИ Математические заметки СВФУ, Том 22, No. 2(86), 3-15 (год публикации - 2015)
20.
Шутяев В.П., Ле Диме Ф., Агошков В.И., Пармузин Е.И.
Чувствительность функционалов задач вариационного усвоения данных наблюдений
Известия РАН, Физика атмосферы и океана, Т. 51, No. 3, c. 392-400 (год публикации - 2015)
10.7868/S0002351515030128
Публикации
1.
Агошков В.И., Шелопут Т.О.
The study and numerical solution of the problem of heat and salinity transfer assuming ‘liquid’ boundaries
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, V. 31, No. 2, P.: 71-80 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0008
2.
Геджадзе И.Ю., Шутяев В.П.
On gauss-verifiability of optimal solutions in variational data assimilation problems with nonlinear dynamics
Journal of Computational Physics, V. 280, pp. 439–456 (год публикации - 2014)
10.1016/j.jcp.2014.09.032
3.
Ле Диме Ф., Шутяев В.П., Пармузин Е.И.
Sensitivity of functionals with respect to observations in variational data assimilation
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, V. 31, No. 2, p. 81-91 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0009
4.
Новиков И.С.
Algorithm for solving the problem on pollution risk control related to local sources in a region
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, T. 31, No. 2, P.: 93-103 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0010
5.
Агошков В.И, Пармузин Е.И., Залесный В.Б., Шутяев В.П., Захарова Н.Б., Гусев А.В.
Variational assimilation of observation data in the mathematical model of the Baltic Sea dynamics
Russ. J. Numer. Anal. Math. Modelling, 30 (4):203–212 (год публикации - 2015)
10.1515/rnam-2015-0018
6.
Лебедев С.А.
Climatic change of the Baltic Sea level and sea surface temperature based on satellite altimetry and radiometry
Baltic International Symposium (BALTIC), 2014 IEEE/OES, IEEE, Tallinn, с. 1-5 (год публикации - 2014)
10.1109/BALTIC.2014.6887870
7. Шутяев В.П., Лебедев С.А., Пармузин Е.И., Захарова Н.Б. Чувствительность оптимального решения задачи вариационного усвоения данных спутниковых наблюдений для модели термодинамики Балтийского моря Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, Т. 11. No. 4., cc. 17-30 . (год публикации - 2014)
8.
Агошков В.И, Ассовский М.В., Залесный В.Б., Захарова Н.Б., Пармузин Е.И., Шутяев В.П.
Variational assimilation of observation data in the mathematical model of the Black Sea taking into account the tide-generating forces
Russian Journal of Numerical Analysis and Mathematicsl Modelling, 30 (3):129–142 (год публикации - 2015)
10.1515/rnam-2015-0013
9.
Ле Диме Ф., Суопги И., Тито О., Шутяев В., Хуссаини М.И.
Toward the assimilation of images
NONLINEAR PROCESSES IN GEOPHYSICS, T. 22, V.1, p. 5–32 (год публикации - 2015)
10.5194/npg-22-15-2015
10.
Новиков И.С.
Решение задачи оптимизации экономического ущерба от загрязнения окружающей среды локальными источниками
Сибирский журнал вычислительной математики, Т.18, No. 4, c. 407-424 (год публикации - 2015)
10.15372/SJNM20150406
11.
Шутяев В.П., Геджадзе И.Ю., Видард А., Ле Диме Ф.
Optimal solution error quantification in variational data assimilation involving imperfect models
INTERNATIONAL JOURNAL FOR NUMERICAL METHODS IN FLUIDS (год публикации - 2016)
10.1002/fld.4266
12. Захарова Н.Б. Верификация данных наблюдений о температуре поверхности моря Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса русскоязычное издание, Т. 13. № 3. С. 106–113 (год публикации - 2016)
13. Новиков И.С. Алгоритмы решения задачи оптимизации экономического ущерба от загрязнения окружающей среды с учетом ресурсов на устранение локальных источнико Вычислительные технологии, Т. 20, № 4, 2015 (год публикации - 2015)
14.
Агошков В.И., Новиков И.С.
Solution of the pollutant concentration optimization problem with restrictions on the intensity of sources
ЖУРНАЛ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ, T. 56, No. 1, P.: 26-42 (год публикации - 2016)
10.1134/S096554251601005X
15.
Шутяев В.П., Видард А., Ле Диме Ф., Геджадзе И.Ю.
On model error in variational data assimilation
RUSSIAN JOURNAL OF NUMERICAL ANALYSIS AND MATHEMATICAL MODELLING, V. 31, No. 2, p. 105-113 (год публикации - 2016)
10.1515/rnam-2016-0011
16. Агошков В.И., Асеев Н.А., Захарова Н.Б., Пармузин Е.И., Шулопут Т.О., Шутяев В.П. Информационно-вычислительная система "ИВМ РАН - Балтийское море" М.: ИВМ РАН, издательство "Аквариус", г. Тула (год публикации - 2016)
17. Агошков В.И., Асеев Н.А., Новиков И.С. Методы исследования и решения задач о локальных источниках при локальных или интегральных наблюдениях Москва, ИВМ РАН, Издательство "Аквариус", Тула (год публикации - 2015)
18.
Шутяев В. П., Пармузин Е. И.
Исследование чувствительности оптимального решения задачи вариационного усвоения данных для модели термодинамики Балтийского моря
Метеорология и гидрология, No. 6, 71-80 (год публикации - 2015)
10.3103/S1068373915060072
19. Агошков В.И., Гребенников Д.С., Шелопут Т.О. ИССЛЕДОВАНИЕ И ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ОДНОЙ ОБРАТНОЙ ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЦИРКУЛЯЦИИ В АКВАТОРИЯХ С "ЖИДКИМИ" ГРАНИЦАМИ Математические заметки СВФУ, Том 22, No. 2(86), 3-15 (год публикации - 2015)
20.
Шутяев В.П., Ле Диме Ф., Агошков В.И., Пармузин Е.И.
Чувствительность функционалов задач вариационного усвоения данных наблюдений
Известия РАН, Физика атмосферы и океана, Т. 51, No. 3, c. 392-400 (год публикации - 2015)
10.7868/S0002351515030128