Защита состоится 28.12.2018 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.298.09 при ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет» (Национальный исследовательский университет) по адресу: 454080, г. Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76, ауд. 1001. Тел/факс (351) 267 91 23 E-mail: D 212.298.09@mail.ru
Адрес: 454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76
Аудитория 492, корпус 3А
Телефон: +7 (351) 267-90-94
E-mail: gleb.radchenko@susu.ru
Руководитель лаборатории
Андрей Черных
Ph.D., профессор
Центр научных исследований и высшего образования, Мексика
Заместитель руководителя лаборатории
Глеб Игоревич Радченко
Кандидат физико-математических наук, доцент
Описание лаборатории
На сегодняшний день облачные технологии стали неотъемлемой частью как нашей профессиональной деятельности, так и личной жизни. Огромный «облачный» потенциал, однако, ставит перед IT-индустрией ряд задач, начиная от вопросов безопасности и управления вычислительными ресурсами, до применения облачных технологий для решения прикладных задач, включая задачи развития интернета вещей. Открытая в 2016 году международная лаборатория проблемно-ориентированных облачных сред занимается прорывными исследованиями в области распределенных вычислений и облачных технологий, чтобы отвечать на вызовы «Индустрии 4.0» и Big Data.
Оборудование
Одним из основных оборудований, которые используют ученые лаборатории, являются суперкомпьютеры «Торнадо ЮУрГУ» и «СКИФ-Аврора». Суперкомпьютеры ЮУрГУ являются одними из самых мощных компьютеров в мире.
Проводимые исследования
Лаборатория проводит исследования по следующим направлениям:
1. Планирование вычислительных ресурсов в рамках облачных и туманных вычислительных сред в условиях неопределенности
Современным задачам моделирования в области инженерного анализа характерны высокие требования к предоставляемым вычислительным ресурсам, а также сложная вычислительная структура задания, которую можно описать в виде потока работ. Также, для инженерного анализа характерны многовариантные расчеты, когда вычислительное задание запускается многократно (сотни и тысячи раз) с различными вариациями входных параметров. Приложения такого рода составляют большой процент загрузки современных суперкомпьютерных и распределенных вычислительных систем, что влечет необходимость в создании методов и алгоритмов эффективного распределения ресурсов таких систем для оптимизации решения таких задач. Разрабатываемые методы и алгоритмы должны учитывать специфику классов задач инженерного анализа в процессе планирования, поддерживать многовариантные вычисления и обеспечивать возможность динамической корректировки плана выполнения задания инженерного моделирования при отклонении реальных параметров выполнения задачи (времени выполнения, объема выходных данных, масштабируемости) от прогнозируемых.
2. Исследования систем облачной поддержки цифровых двойников технологических процессов
В «Умном производстве» производственные процессы сопровождаются виртуальными моделями — «цифровыми двойниками», представляющими процессы, системы и оборудование. Такой подход позволяет повысить эффективность и надежность производственных процессов посредством (1) прогнозирования и предупреждения аварийных ситуаций; (2) поддержкой и улучшением технологических процессов; (3) автоматизации управления производством; (4) оптимизации финансов. При проектировании и разработки «цифрового двойника» могут использоваться различные вычислительные методы, такие как статистические методы анализа данных, метод конечных элементов и другие. Основной задачей проекта является разработка моделей, методов и алгоритмов управления ресурсами гибридных вычислительных систем, реализующих концепцию туманных вычислений, предназначенных для поддержки так называемых «Цифровых двойников» технологических процессов на промышленных предприятиях, а также реализация прототипа туманной вычислительной платформы на основе созданных моделей, методов и алгоритмов. Платформа должна обеспечивать предоставление вычислительных ресурсов для моделирования индустриальных процессов, с учетом информации о предметной области, обеспечивающей прогнозирование вычислительных характеристик и времени выполнения задач цифровых двойников, для реализации методов планирования и диспетчеризации ресурсов.
3. Исследования в области информационной безопасности распределенных вычислительных систем, облачных систем, систем управления технологическими процессами
Управление информацией во многих областях, таких как умный город, умное производство, умная медицина и т.д., будет тесно связана с туманными, краевыми и облачными вычислениями для Интернета вещей (IoT) и Индустриального Интернета вещей. Несмотря на многие преимущества Интернета вещей, данная концепция сопряжена с большими рисками для конфиденциальности, целостности и доступности данных, связанными с потерей информации, отказом в доступе к ней в течение длительного времени, утечкой информации, тайным сговором провайдеров и т.д. Одна из проблем заключается в разработке надежных туманных, краевых и облачных систем, которые снизят неопределенность в случае возникновения технических сбоев, нарушения безопасности данных, сговора и т.д. Основной целью этого проекта является разработка и оценка методов и алгоритмов для поддержания безопасности ожиданий и требований к Интернету вещей в условиях неизвестных рисков, которые трудно или невозможно предвидеть и которыми невозможно управлять проактивно.
4. Применение облачных технологий для поддержки «Умных городов»
В рамках данного направления исследований решаются вопросы, связанные с применением облачных вычислений для обработки данных большого объема в рамках решения задач анализа дорожного траффика в контексте «умных» городов. Одним из аспектов применения данного подхода является обработка экспериментальных случаев, связанных с качеством общественного транспорта на основе анализа истории местоположения автобусов, и оценка мобильности пассажиров при помощи анализа истории покупок билетов с транспортных карт.
Публикации
1. Andrei Tchernykh, Jorge M. Cortés-Mendoza, Alexander Feoktistov, Igor Bychkov, Loic Didelot, Pascal Bouvry, Gleb Radchenko, Kirill Borodulin. Configurable Cost-Quality Optimization of Cloud-based VoIP. Journal of Parallel and Distributed Computing, Special issue on «Advances in Parallel and Distributed Computing and Optimization», Elsevier, 2018.
2. Andrei Tchernykh, Vanessa Miranda-López, Mikhail Babenko, Fermin Armenta-Cano, Gleb Radchenko, Alexander Yu. Drozdov, Arutyun Avetisyan. Performance Evaluation of Secret Sharing Schemes with Data Recovery in Secured and Reliable Heterogeneous Multi-Cloud Storage. Cluster Computing. Springer, 2018.
3. Renzo Massobrio, Sergio Nesmachnow, Andrei Tchernykh, Arutyun Avetisyan, Gleb Radchenko. Towards a Cloud Computing Paradigm for Big Data Analysis in Smart Cities. Programming and Computer Software, 2018, Vol. 44, No. 3, pp. 181–189. Springer, 2018.
4. David Peña, Andrei Tchernykh, Sergio Nesmachnow, Renzo Massobrio, Alexander Feoktistov, Igor Bychkov, Gleb Radchenko, Alexander Yu. Drozdov, Sergey N. Garichev. Operating Cost and Quality of Service Optimization for Multi-Vehicle-Type Timetabling for Urban Bus Systems. Journal of Parallel and Distributed Computing, Special issue on «Advances in Parallel and Distributed Computing and Optimization», Elsevier, 2018.
5. Andrei Tchernykh, Mikhail Babenko, Nikolay Chervyakov, Vanessa Miranda-López, Viktor Kuchukov, Jorge M. Cortés-Mendoza, Maxim Deryabin, Nikolay Kucherov, Gleb Radchenko, Arutyun Avetisyan. AC-RRNS: Anti-Collusion Secured Data Sharing Scheme for Cloud Storage. International Journal of Approximate Reasoning. Special Issue on Uncertainty in Cloud Computing: Concepts, Challenges and Current Solutions. Elsevier.
6. Renzo Massobrio, Sergio Nesmachnow, Andrei Tchernykh, Arutyun Avetisyan, Gleb Radchenko. Towards a Cloud Computing Paradigm for Big Data Analysis in Smart Cities. Proceedings of the Institute for System Programming of the Russian Academy of Sciences Digest, Vol. 28, 6. 2016, p. 121-140.
.point ul {
display: flex;
padding-left: 0;
justify-content: space-between;
}
.point li {
display: flex;
align-items: center;
width: 25%;
text-align: center;
background: #CFCFCF;
text-transform: uppercase;
font-size: 90%;
height: 60px;
justify-content: center;
}
О лаборатории
Исследования
Сотрудники лаборатории
Объявления
Руководители
Международный руководитель лаборатории
Владимир Григорьевич Цирельсон
Доктор физико-математических наук, профессор
Заведующий кафедрой квантовой химии Российского химико-технологического университета имени Д. И. Менделеева
Руководитель лаборатории со стороны ЮУрГУ
Екатерина Владимировна Барташевич
Доктор химических наук, доцент
E-mail: bartashevichev@susu.ru
Цель
Лаборатория функционирует с 2016 г. и решает фундаментальные научные задачи, направленные на дизайн новых кристаллических структур. Целью является организация междисциплинарного уровня исследований в рамках международного сотрудничества ученых, работающих на стыке химии, кристаллографии и цифровых технологий.
Описание
В лаборатории выполняются прогнозы физико-химических свойств перспективных материалов: нелинейно-оптические, хрупкость или пластичность, гиперполяризуемость. Разрабатываются новые принципы систематизации нековалентных взаимодействий, количественные дескрипторы электрофильных сайтов, лежащих в основе дизайна новых структур атомно-молекулярных систем.
Инфраструктура лаборатории включает аккаунты на суперкомпьютере «Торнадо» ЮУрГУ с приобретенным и свободно распространяемым лицензионным ПО для моделирования физико-химических свойств атомно-молекулярных систем (VASP, USPEX, FHI, CRYSTAL, FIERFLY, QCHEM и др.)
Область научных исследований лаборатории связана с разработкой и повышением эффективности оптически активных материалов на основе многомасштабного моделирования свойств, направленного дизайна и модификации молекулярных и кристаллических структур с использованием стратегии «Расширенная структурная модель – вещество – улучшенные свойства материала».
Оборудование
Для проведения своих исследований ученые лаборатории используют Торнадо ЮУрГУ, мощнейший суперкомпьютер университета.
Результаты деятельности
В лаборатории была разработана и апробирована стратегия предсказания структуры и свойств молекулярных органических материалов. Эта стратегия основана на выборе перспективной молекулы кандидата и поиске наиболее вероятной упаковки таких молекул в кристалле среди сотен тысяч возможных. Технология начинается с поиска автоматической генерации параметров силового поля и применения метода молекулярной механики с данным силовым полем для минимизации энергии кристаллической упаковки. Также в стратегии используются высокоточные квантово-химические расчёты энергии кристаллической решётки из первых принципов, для того чтобы выявить наиболее вероятную кристаллическую структуру среди потенциальных полиморфных модификаций, уточнить её и предсказать спектральные и оптические свойства.
Разрабатывается и применяется методология, направленная на адаптацию эволюционных алгоритмов к задачам инженерии органических кристаллов с полезными свойствами. Установлена взаимосвязь между свойствами галогенных связей йода и проявляемыми эффектами гиперполяризуемости в 3-гидрокси-2-иодопиридине. По данной теме ведутся исследования научным сотрудником, к.х.н. Юшиной И. Д. Проект поддержан грантом Правительства РФ. Также, проект, направленный на предсказание новых йодсодержащих кристаллических структур, над которым работает студент вуза Дьяков Александр, был поддержан грантом «Вперед к открытиям» Правительства РФ. Достигнутые результаты работы лаборатории внесли значительные улучшения в методологию прогноза нелинейно-оптических свойств молекулярных кристаллов.
Планируется дальнейшая работа по улучшению методологии предсказания кристаллической структуры, особенно в части потенциалов силовых полей для более точного описания структур с одновременным присутствием галогенной и водородной связей и других нековалентных взаимодействий, формирующихся на основе принципа электрофильного сайта. В части изучения наличия и проявления интенсивности сигнала генерации второй гармоники в кристаллах планируется установить взаимосвязь с различными экспериментальными данными.
Партнеры
Контакты
454080, г.Челябинск,
пр. Ленина, 76, ауд. 207 (1а)
Телефон: +7 (351) 267-95-64
masunova@susu.ru
bartashevichev@susu.ru
СМИ о нас, видео
Международная лаборатория ЮУрГУ: «Наши проекты позволят создавать материалы будущего»
Публикации
Esipova, T.V.; Rivera-Jacquez, H.J.; Weber, B.; Masunov, A.E.; Vinogradov, S.A. Two-Photon Absorbing Phosphorescent Metalloporphyrins: Effects of π-Extension and Peripheral Substitution; J. Am. Chem. Soc. 2016, DOI: 10.1021/jacs.6b09157
Shaydyuk, Ye.O.; Levchenko, S.M.; Kurhuzenkau, S.A.; Anderson, D.; Masunov, A.E.; Kachkovsky, O.D.; Slominsky, Yu.L.; Bricks, J.L.; Belfield, K.D.; Bondar, M.V. Linear photophysics, two-photon absorption and femtosecond transient absorption spectroscopy of styryl dye bases; J. Lumine-scence 2016, DOI: 10.1016/j.jlumin.2016.11.073
Masunov, A.E.; Atlanov, A.A. Vasu S. S. Carbon Dioxide and Water Force Field Parameters Refitting and Critical Isotherms of Binary Mixtures; Energy&Fuels 2016, DOI: 10.1021/acs.energyfuels.6b01927
Yushina, I.D.; Batalov, V.I.; Bartashevich, E.V.; Davydov, A.O.; Zelenovskiy, P.S.; Masunov A.E. Raman spectroscopy and theoretic study of hyperpolarisability effect in diiodobutenyl-bis-thioquinolinium triiodide at low temperature; J. Raman Spectrosc. 2017, DOI: 10.1002/jrs.5159
Masunov, A.E.; Tannu, A.; Dyakov, A.A.; Matveeva, A.; Freidzon, A.; Odinokov, A.V.; Bagaturyants, A.A. First Principles Crystal Engineering of Nonlinear Optical Materials. Part 1: Prototypical Case of Urea; J. Chem. Phys. 2017, DOI: 10.1063/1.4986793
Masunov, A.E.; Wait, E.; Atlanov, A.A.; Vasu, S.S. Quantum Chemical Study of Supercritical Carbon Dioxide Effects on Combustion Kinetics; J. Phys. Chem. A 2017, DOI: 10.1021/acs.jpca.7b04897
Chisca, D., Croitor, L., Petuhov, O., Kulikova, O.V., Volodina, G.F., Coropceanu, E.B., Masunov, A.E., Fonari, M.S. Tuning structures and emissive properties in a series of Zn(II) and Cd(II) coordination polymers containing dicarboxylic acids and nicotinamide pillars; CrystEngComm 2018, DOI: 10.1039/c7ce01988b
Panteleev, S.V., Masunov, A.E., Vasu, S.S. Molecular Dynamics Study of Combustion Reactions in a Supercritical Environment. Part 2: Boxed MD Study of CO + OH → CO2+ H Reaction Kinetics; J. Phys. Chem. A, 2018, DOI: 10.1021/acs.jpca.7b09774
Panteleev, S.V., Masunov, A.E., Vasu, S.S. Molecular Dynamics Study of Combustion Reactions in Supercritical Environment. Part 3: Boxed MD Study of CH3+ HO2→ CH3O + OH Reaction Kinetics (2018) Journal of Physical Chemistry A, 122 (13), pp. 3337-3345. J. Phys. Chem. A 2018, DOI: 10.1021/acs.jpca.7b12233
Rivera-Jacquez, H.J., Masunov, A.E. Theoretical study of chromophores for biological sensing: Understanding the mechanism of rhodol based multi-chromophoric systems; Spectrochimica Acta – Part A: Molecular Spectroscopy 2018, DOI: 10.1016/j.saa.2018.02.047
A. Masunov, K. Torres, A. Dyakov, I. Yushina, E. Bartashevich. First principles crystal engineering of nonlinear optical materials. II. Effect of halogen bonds on structure and properties of triiodobenzenes. J. Chem. Phys. 2018 (in press)
Yushina I., Masunov A., Lopez D., Diakov A., Bartashevich E. Toward first principles design of organic nonlinear optical materials: crystal structure prediction and halogen bonding impact on hyperpolarizabilities of 2-iodo-3-hydroxypyridine. Crystal Growth & Design 2018, DOI: 10.1021/acs.cgd.8b00529
Южно-Уральский государственный университет посетил руководитель Уральского территориального управления Министерства науки и высшего образования Российской Федерации Игорь Манжуров. Целью визита стало знакомство с ведущими научными направлениями вуза.
SUSU and University Grenoble Alpes, city of Grenoble (France), launch the joint double degree programme in Economics and Management.
Senior students (the 4th year of the bachelor’s programme study and the 5th year of the specialist’s programme study) of SUSU of practically any field of preparation can participate in the programme.
Duration of the programme is 1 year. Mode of study is intra- and extramural or distance learning.
Project Head
Mikhail Kirienko, Ph.D. (Law)
Department
Criminal and Penal Law, and Criminology
Objective
With active participation of SUSU students, summarising the available approaches to the issues of the existing counteractions to advocacy activity, violation of professional rights of attorneys in the process of their rendering legal assistance in criminal cases, elaboration of approaches to eliminate and fight against the cases of unlawful obstruction to and interference with advocacy activity
Tasks
Analysing the existing cases of counteractions to advocacy activity;
Summarising the existing judicial practice of disputing the cases of counteractions to advocacy activity;
Studying the legislative gaps in the regulations on professional rights and abilities of attorneys within rendering assistance in criminal cases;
Studying the legislative gaps in the regulations on protection of the independence of advocacy activity;
Preparing a project of introducing amendments to the current legislation in order to eliminate problems of obstruction to advocacy activity;
Elaborating methodical recommendations on the tactics of behaviour in case of obstruction to advocacy activity
Audience
6 Bachelor’s students of specialisation 40.03.01 Law
Customer
Chamber of Lawyers for the Chelyabinsk Region; Young Lawyers Council for the Chelyabinsk Region
