Фундаментальні наукові дослідження

Створено нову концепцію побудови, експлуатації і розвитку великих інформаційно-управляючих систем і відкритих публічних середовищ, низку математичних моделей і методів аналізу, проектування, реалізації та експлуатації систем управління хмарною ІТ-інфраструктурою, які автоматизують важливі для хмарних обчислень процеси, дозволяють створити технології автоматизованого проектування і управління хмарною ІТ-інфраструктурою

Загальна фундаментальна проблема, на вирішення якої спрямовано проект – розробка математичних моделей та методів ієрархічного планування та прийняття рішень в складних організаційно-виробничих системах з мережним представленням технологічних процесів та обмеженими ресурсами.

Розроблено методи керування морфологією нанооб’єктів у випадках їх поверхневого вирощування методом адсорбції атомів, що одночасно супроводжується реструктуризацію поверхні. Балансування на межі виникнення нестійкостей росту дозволяє синтезувати наночастинки з різними гранованими геометричними формами при одній і тій же кристалічній гратці нанокристалу. Головними факторами керованого синтезу є температура системи, концентрація вільних атомів, з яких формується нанострутура, та середовище, в якому здійснюється транспорт речовини між сусідніми нанооб’єктами.

Створено нову наукову концепцію, нові методи аналізу та управління безпекою структурно-складних систем (ССС). Побудовано логіко-ймовірнісні моделі, що дозволяють формалізувати опис задач безпеки ССС та забезпечити єдину методологічну базу для їх розв’язання. Закладено наукові основи для побудови нового класу комплексних систем захисту інформації. Запропоновано нові моделі, методи та алгоритми кібернетичного захисту на основі логіко-імовірнісного підходу, які застосовуються для вирішення задач аналізу захищеності та синтезу захищених інформаційно-комунікаційних систем.

Об'єкт дослідження - направлена кристалізація з розплаву частково прозорих матеріалів. Предмет дослідження - математичні моделі радіаційно-кондуктивного та радіаційно-конвективного теплообміну. Розроблені математичні моделі та методики чисельного розв'язку задач радіаційно-конвективного теплообміну з урахуванням впливу домішок у розплаві на коефіцієнт поглинання та селективності оптичних властивостей напівпрозорих кристалу та розплаву.

Розроблено новий ентальпійно-ентропійний метод термодинамічного аналізу циклів газотурбінних та комбінованих на їх основі енергоустановок. Розвинуто методи термодинамічного форсування, по-перше, базових газотурбінних установок (ГТУ) шляхом приєднання до них замкнених ГТУ, які генерують додаткову електричну енергію за рахунок утилізації залишкового теплового потенціалу вихлопних газів ГТУ; і, по-друге, однопаливних монарних газопарових установок при застосуванні турбіни перерозширення.

Розроблено новий підхід до дифузійного формування стабільних нанорозмірних магнітно-твердих плівок FePt з хімічно впорядкованою фазою L10(FePt)ГЦТ при використанні додаткових шарів легуючих елементів (Ag, Au, Cu) з низкою поверхневою енергією. Енергія межі поділу між шарами була застосована як додаткова екстрарушийна сила для прискорення термічно-активованих процесів хімічного впорядкування плівки FePt і зниження температури (на 100оС) фазового переходу хімічно невпорядкованої магнітно-м'якої фази А1(FePt)ГЦК у хімічно впорядковану магнітно-тверду фазу L10(FePt)ГЦТ з надструктурою.

Поширення елекромагнітних хвиль в атмосфері становить великий теоретичний та практичний інтерес оскільки використання лазерного випромінювання для передачі інформації через земну атмосферу має багато очевидних переваг у порівнянні з традиційними методами зв'язку. Проте, неоднорідності коефіцієнту заломлення, що пов’язані з завжди існуючою турбулентністю атмосфери, зумовлюють фрагментацію світлового поля в площині прийму та відхилення променя від початкового напрямку.

Розроблено нову комплексну математичну модель процесів теплообміну в умовах зменшення внутрішнього простору випарно-конденсаційних систем (мініатюрних теплових труб, термосифонів і пульсуючих капілярних теплових труб). В результаті проведеного аналізу системи диференціальних рівнянь і умов однозначності методом теорії подібності отримано критерійну залежність, яку можна використовувати при розрахунку теплопередавальної здатності мініатюрних теплових труб.

Побудовано теорію поширення спінових хвиль у двопідгратковому антиферомагнетику з одноосьовою магнітною анізотропією та в феромагнітних наносистемах у формі сферичної нанооболонки, нанооболонки у формі еліпсоїду обертання («нанорис»), циліндричної нанотрубки кругового (круговий циліндр) та еліптичного (еліптичний циліндр) перерізу, а також для довільної феромагнітної наносистеми з трансляційною симетрією.