Заседание семинара "Математическое обеспечение высокопроизводительных вычислительных систем" 14.10.2015 в 16-00. "Разработка и исследование методов клеточно-автоматного моделирования роста и деления клеток живых организмов", Витвицкий А.А.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук по специальности 05.13.18  Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ

Работа посвящена разработке и исследованию методов, которые расширяют аппарат классических клеточных автоматов на задачи вычислительной биологии, связанные с моделированием роста и деления клеток тканей живых организмов. Предложенные в работе методы позволяют разрабатывать двумерные и трехмерные КА-модели, обладающие способностью динамически менять структуру своей решетки непосредственно в процессе моделирования. Для проверки эффективности предложенных методов были разработаны несколько двумерных и трехмерных КА-моделей, которые показали результаты не уступающие, а порой и превосходящие по эффективности классические инструменты моделирования в задачах, связанных с моделированием самоорганизационных процессов и последующей динамикой структуры моделируемого пространства (рост и деление клеток тканей). Также разработан программный комплекс, который позволяет программировать новые двумерные и трехмерные КА-модели с динамикой структуры моделируемого пространства, производить вычислительные эксперименты, визуализировать процесс моделирования и различные статистические данные этого процесса. Архитектура программного комплекса является модульной, а основные структуры данных и алгоритмы реализованы в виде библиотеки на языке С++ с открытым кодом, что позволяет изменять и дополнять программный комплекс любому пользователю.