» Metode Computationale de Inalta Performanta in Modelarea si Proiectarea Materialelor Nanomagnetice
|
Abreviere: MCIP - MPMN
Numar contract: CEEX – 76/2006
Tip: CEEX
Titular: INSTITUTUL NAŢIONAL DE CERCETARE – DEZVOLTARE PENTRU FIZICĂ TEHNICĂ – IFT IAŞI
Director: Sergiu Mohorianu
Rolul IIT: Partener 2
Responsabil proiect: dr. Octav Brudaru
Colectiv:
| NUME |
FUNCTIA IN CADRUL PROIECTULUI |
| Brudaru Octav |
Responsabil stiintific proiect |
| Apopei Vasile |
Cercetator/executie |
| Zbancioc Marius |
Cercetator/executie |
| Nita Cristina Diana |
specialist analist/executie |
| Luca Ramona |
specialist programator/executie |
| Moruz Alex Mihai |
specialist programator/executie |
| Dornescu Iustin |
specialist programator/executie |
| Vilcu Adrian |
cercetator/executie |
| Talmaciu Mihai |
cercetator/executie |
| Copaceanu Cintia |
specialist analist/executie |
| Mohorianu Irina |
Aj. programator/executie |
Obiective proiect:
Obiectivul principal al acestui proiect este: Formularea unor modele pentru caracterizarea virtuala a materialelor nanomagnetice cu ajutorul tehnicilor computationale de inalta performanta.
In acest sens proiectul propune:
- o abordare noua a domeniului Nanostiinte si Nanotehnologii, care va avea ca rezultat dobandirea de cunostinte stiintifice noi in domeniul nanomaterialelor, urmare a investigatiilor cu instrumentele moderne;
- completarea sau verificarea unor terorii inca neverificate privind proprietatile fizice, chimice, mecanice ale substantelor cu proprietati magnetice sau a materialelor la nivel nanometric;
- deschiderea perspectivei proiectarii nanotehnologice computerizate a unor materiale inteligente, cu proprietati controlate la nivel atomic, ce pot servi la constructia de sensori, in microtehnologii utile electronicii, in tehnologiile pentru noi surse energetice, sau pentru noi procese tehnologice, nanoroboti, etc.
Descriere proiect:
Aria tematică S/T cf. Anexa 1 :
- 3.1.5 Cunoastere, invatare si sisteme cognitive
- 4.1 Nanostiinte, Nanotehnologii
- 4.2 Materiale
Rezumatul propunerii:
Proiectul are un caracter interdisciplinar, plasandu-se prin tematica abordata la granita dintre stiintele fizicii, stiintei materialelor, al stiintelor informaticii si ale exploatarii instrumentelor de inteligenta artificiala. Proiect de mare anvergura pentru dezvoltarea activitatii de cercetare, a potentialului uman si a infrastructurilor de cercetare realizate in parteneriat national isi propune sa utilizeze metode si tehnici IT si instrumente ale inteligentei artificiale in solutionarea problemei complexe aparute recent in domeniul modelarii si al proiectarii de materiale nanomagnetice, in institutele partenere si in alte institute si laboratoarele din tara si in laboratoare europene cu prezenta in domeniul Nanotehnologiilor. Evolutia continua a nevoilor privind calitatea vietii, a necesitatii protectiei mediului ambiant, necesitatea obtinerii unor caracteristici calitativ ridicate pentru diferite materiale, dispozitive, aparate, etc. a cerut cercetarii stiintifice si tehnologice eforturi noi astfel incat sa faca fata nu numai problemelor actuale dar mai ales problemelor aflate in perspectiva in domeniul studiului si proiectarii materialelor nanomagnetice. De aceea, analiza, modelarea si simularea au capatat un rol cheie nu numai in domeniile "analitice" dar si in domenii mai indepartate de gradul inalt de precizie al stiintelor exacte. Pe de alta parte, interdisciplinaritatea tinde sa devina ea insesi in mod curent tot mai prezenta in cercetarea din ultimii ani.
Tehnologia nanomaterialelor reuneste in ultimul timp: fizicieni, chimisti, biologi, electronisti, si nu in ultimul rand informaticieni si matematicieni. In conditiile actuale, in care economia de timp, de materiale si de factor uman sunt stapanitori ai economiei, modelarea si proiectarea in domeniul Nanomateriale apare ca fiind de interes pentru o perioada indelungata. In perspectiva integrarii europene, proiectul raspunde cerintelor actuale. Modelarea teoretica si simularile pe computer sunt din ce in ce mai utilizate, prezentand avantajele evidente. Activitatea de cercetare fundamentală a acestui proiect este orientată spre dobandirea de cunostinte stiintifice noi, spre formularea si verificarea de noi ipoteze si teorii in domeniul modelarii si proiectarii de materiale nanomagnetice. In acest sens proiectul propune: o abordare noua a domeniului nanostiinte si nanotehnologii prin completarea sau verificarea unor terorii privind proprietatile fizice, chimice ale substantelor sau materialelor la nivel nanometric; proiectarea nanotehnologica a unor materiale inteligente cu proprietati controlate ce vor putea servi la constructia de sensori, in microtehnologii utile electronicii, in tehnologiile pentru noi surse energetice, sau pentru noi procese tehnologice. Proiectul isi propune utilizarea de metode computationale de inalta performanta utilizand in principal ca metoda pentru modelare Retelele Neuronale Artificiale, pentru simulare in domeniul analizei si proiectarii de nanomaterialelor magnetice.
Proiectul doreste sa introduca un nou model, bazat pe exploatarea informatiilor vagi furnizate de regula de experiment. Datele sunt extrase din experiment dar mai pot fi preluate si din modele deja existente si verificate, desigur pana acolo pana unde limitele modelului respectiv o permit. Se poate apoi formula o teorie in urma validarii metodei. Cel mai important mecanism pentru acest studiu, este relatia dintre structura, forma, marime, si alti parametrii ai nanomaterialului magnetic si proprietatile lui magnetice tintite. Ori tocmai structura, prin ordinea sau dezordinea sa, poate fi usor extrasa utilizand modele si simulari conduse cu metodele soft-computing – inteligenta artificiala. Relatiile dintre stuctura si proprietati sunt exploatate si conduc, in final la caracterizarea materialului nanomagentic. Problema obtinerii controlate de materialelor nanomagnetice preocupa in prezent pe cei care abordeaza problematica ca tehnologie pentru fabricare si productie, si de aceea credem ca in scurt timp obtinerea acestor materiale va deveni mult mai eficienta utilizand ca rezultate, metodele teoretice aparute in urma aplicarii studiilor si exploatarii rezultatelor aduse de proiect.
Proiectul va contribui la introducerea de concepte si cunostinte fundamental noi, la obtinerea de materiale nanomagnetice noi si la aparitia de metode si tehnologii noi, avansate tehnologic. Proiectul propus se încadrează în politica natională din domeniul cercetării stiintifice fundamentale, atat din punct de vedere tematic, cat si din punct de vedere a resurselor umane, prin dezvoltarea unei colaborări nationale de tip consortiu.
Lucrari publicate - etapele 1-3:
1. Brudaru O., Buzatu O., Constructing Fuzzy Rational Approximators with an Insular Distributed Genetic Algorithm, Fuzzy Systems & A.I., vol. XI, nos. 1-3, 2005, Romanian Academy Publishing House, pp. 21 - 32 .
2. Brudaru, O., Buzatu, O., "Genetic Algorithm For Designing Fuzzy Rational Approximators", The 5th IFAC Intl. WS DECOM-TT 2007, May 17-20, Cesme, Turkey
3. Brudaru, O., Buzatu, O., Designing fast and accurate fuzzy approximators with Kohonen networks and genetic algorithms, 9th International Symposium on Symbolic and Numeric Algorithms for Scientific Computing , September 26-29 2007, Timisoara, Romania. (IEEE Conference Publishing) . (cotat ISI)
4. Brudaru, O., Buzatu, O., Distributed Segregative Genetic Algorithm for Solving Fuzzy Equations, PPAM 2007 - 7th International Conference on Parallel Computing and Applied Mathematics, September 9-12 2007, Gdansk, Polonia.(LNCS, Springer Verlag) (cotat ISI)
5. Brudaru, O., Buzatu, O., Kohonen networks with fuzzy arithmetic: an empirical study, UKCI - The 2007 UK Workshop on Computational Intelligence, University of Aberdeen, UK, July 23-24, 2007 .
6. Brudaru, O., Copaceanu, C., ’’The state of the art in using genetic algorithms for assembly line balancing’’, Scientific Bulletin of ’’Politehnica’’ University of Timişoara, Transactions on Automatic Control and Computer Science, vol. 50(64), no. 1, pp. 59-64, 2005.
7. Brudaru, O., Copaceanu, C., A survey of the assembly line balancing heuristics, Academic Journal of Manufacturing Engineering, Universitatea ’’Politehnica’’ din Timişoara, 2005.
8. Brudaru, O., Valmar, B., Hybrid genetic-algorithm / branch & bound technique to solve a time-dependent transportation problem, Proc.of 6th Eurosim Congress on Modelling and Simulation, B. Zupancic, R. Karba, S. Blazic (eds.) Ljubljana, Slovenia, Sept. 9-13, 2007 , vol. 2, pp. 1-7
|
|
