IV. Информатика и информационные технологии

34. Теория информации, научные основы информационно-вычислительных систем и сетей, информатизации общества, квантовые методы обработки информации

разработка математических методов исследования качественных характеристик поведения больших однородных сетей;

создание специальных сигнально-кодовых конструкций для помехоустойчивого кодирования в условиях сильного зашумления, имеющих повышенную защиту от мешающего воздействия легальных и нелегальных пользователей;

разработка методов помехоустойчивого кодирования для систем с несколькими передающими и приемными антеннами;

разработка новых методов алгебры, алгебраической геометрии, теории чисел, теории алгебраических групп и математической логики для нужд теории передачи информации;

разработка научно-методологических основ информатизации общества и инновационных видов деятельности, направленных на обеспечение социально-экономического развития национальной безопасности Российской Федерации;

развитие принципов интероперабельности, стандартов и технологий открытых информационных систем;

информационные технологии в образовании;

модели систем "Умного города";

теоретические основы информатизации виртуальных сообществ;

модели поведения участников виртуальных сообществ;

концептуальные основы и методический подход к оценке эффективности процессов информатизации общества;

системная оценка распространения больших и интегрированных информационно-телекоммуникационных технологий в различных сферах общества;

методы создания информационных систем, предназначенных для обработки конфиденциальной информации;

механизмы и вероятностные методы распознавания образов символов с неизвестными границами и с признаками различной природы;

информационное обеспечение безопасности критически важных объектов;

развитие теории и методов иммуннокомпьютинга;

модели и алгоритмы защиты глобальных и интегрированных информационно-телекоммуникационных систем на основе биологической парадигмы;

методы, технология и алгоритмы автоматического выделения и распознавания объектов на цифровых изображениях при ограниченных ресурсах памяти;

формирование критериев существования фундаментальных единиц в гиперэллиптических полях и новые результаты по проблеме кручения в якобианах над глобальными полями;

единая многоязыковая среда программирования: для проведения курса информатики в основной школе;

для проведения государственной итоговой аттестации;

для проведения единого государственного экзамена по курсу информатики;

программное и методическое обеспечение двухуровневой среды программирования для начальной и основной школы, 72-часового курса для учителей информатики и информационно-телекоммуникационных технологий;

новые методы моделирования динамических объектов и программные модули такого моделирования, а также новые методы визуализации трехмерных виртуальных сцен в масштабе реального времени в моно- и стереорежимах;

технология функционального проектирования и верификации на общей базе лингвистической среды;

разработка методов конечного представления бесконечных ветвящихся вычислительных процессов;

методы извлечения информации из текстов, основанные на использовании проблемно ориентированных ресурсов знаний, методы анализа информации и формирования описания ситуаций в виде семантической сети;

интеллектуальные информационные технологии обеспечения эффективной и безопасной организации транспортных процессов

35. Когнитивные системы и технологии, нейроинформатика и биоинформатика, системный анализ, искусственный интеллект, системы распознавания образов, принятие решений при многих критериях

разработка и применение методологии проектирования среды научно-образовательных сервисов, ориентированных на передовые когнитивные технологии;

разработка теоретических основ и технологии анализа слабоструктурированной информации, технологии высокопроизводительных вычислений для решения задач поиска и анализа текстовой информации и изображений;

разработка теоретических основ и новых методов создания метамоделей, новых методов интеллектуального анализа данных для решения задач предсказательного моделирования и оптимизации;

разработка методов анализа изображений и распознавания образов в системах технической и биомедицинской диагностики;

разработка теоретических основ и технологий интеллектуальных динамических систем, методов когнитивного моделирования сознания, картины мира и целенаправленного поведения;

разработка методов предсказательного моделирования и создание новых методов робастной и стохастической оптимизации, предназначенных для эффективного построения моделей сложных природных и технических систем, основанных на данных;

создание системы семантического анализа текстов на основе разветвленной лингвистической информации и знаний о предметной области, включающих онтологию и энциклопедическую базу фактов;

принципы построения и обработки информации в портативных интеллектуальных медицинских диагностических комплексах;

разработка комплексного подхода совместного использования нейросетевых технологий, генетических алгоритмов и деревьев решений для анализа данных и выявления скрытых закономерностей;

исследование вопросов применения нейронных сетей для решения задачи криптографической защиты информации, разработка алгоритмов шифрования и дешифрования;

разработка методов визуализации мультиспектральных данных для обработки изображений в прикладных областях (аэро- и космическая фотосъемка, физика твердого тела, медицинская томография);

создание алгоритмов технического зрения, обладающих способностью самокалибровки и адаптации к неконтролируемым внешним условиям, характерной для биологических систем;

разработка методов анализа геномов и транскриптомов с использованием данных высокопроизводительного секвенирования, разработка вычислительно эффективных методов предсказания структуры белка и взаимодействия белков с малыми молекулами, в том числе с использованием распределенных вычислений;

разработка методов анализа метагеномных данных, данных о состоянии хроматина, данных белок-нуклеиновых взаимодействий;

создание новых методов консолидации и интеграции различных видов данных в целях получения целостного описания живой клетки;

создание количественных моделей эволюции бактериальных штаммов, различных составляющих бактериального пангенома;

разработка новых эффективных методов индивидуального и группового принятия решений и систем поддержки экспертных решений;

развитие методологии системного анализа пространственно организованных и естественно-монопольных структур и процессов;

системный анализ и модели динамики национальных и глобальных экономических и финансовых процессов, рынков высокотехнологичной (информационные технологии, авиатехника, атомная энергетика) и капиталоемкой (нефть и нефтепродукты, газ, цветные металлы) продукции, фондового рынка;

индустриальная технология создания крупномасштабных распределенных многоагентных приложений и инструментальное средство ее поддержки;

основы теории и методы цифровых технологий когнитивного программирования сложных пространственных форм и их 3D прототипирования;

теоретические и технологические основы, алгоритмическое обеспечение и программный инструментарий вероятностных графических моделей, логико-вероятностных графических моделей, реляционно-вероятностных моделей и иных основанных на вероятности и степенях доверия моделей когнитивных систем, социотехнических систем, биосоциальных систем, систем поддержки и принятия решений в условиях неопределенности;

модели, методы и технологии построения ассоциативных интеллектуальных систем на основе нейронных сетей для оперативного решения трудноформализуемых прикладных задач;

модели процессов обучения и эволюции агентов с когнитивными способностями;

модели нейронов и нейронных сетей органов жизнедеятельности человека;

лингвистические методы и модели обеспечения когнитивной интероперабельности в процессе экспертной деятельности;

модели информационного мониторинга и когнитивные технологии индикаторного оценивания национальной безопасности Российской Федерации;

методы, алгоритмы и информационные технологии защищенной мультибиометрической идентификации личности;

гибридные (логико-статистические) модели когнитивных механизмов и речемыслительной деятельности человека, направленных на обработку данных и знаний, представленных на естественных языках

36. Системы автоматизации, CALS-технологии, математические модели и методы исследования сложных управляющих систем и процессов

развитие научных основ конструкторско-технологической информатики и исследование на ее базе научных проблем создания технологических платформ;

развитие математических и прикладных основ MES-систем управления сложными дискретными производствами;

методы идентификации параметров и сигналов в непрерывных и дискретных системах, методы управления групповыми объектами, в том числе в условиях неопределенности, методы и технологии построения интеллектуальных систем управления с новыми типами обратной связи как основа создания информационно-вычислительных комплексов, автоматов, алгоритмов управления группами мобильных роботов;

исследование научных проблем создания современных цифровых систем управления производствами с дискретой исполнения в нанометрическом диапазоне;

разработка методов управления движением нелинейных систем и методов стабилизации в детерминированном случае и при наличии неопределенностей;

развитие методов компьютерной имитации многочастичных стохастических динамических систем;

методы и алгоритмы имитационного моделирования для оптимального управления устойчивым развитием транспортных систем и процессов;

методы автоматизированного проектирования и применения систем искусственного зрения на транспорте;

разработка теории динамического хаоса в консервативных и гамильтоновых системах, теории пространственно-временного и диффузионного хаоса;

развитие методов численного решения и анализа обратных некорректных задач;

методы исследования принципиально новых моделей систем и сетей массового обслуживания со специальными дисциплинами обслуживания и сложной структурой входящих потоков;

квази-непараметрические методы статистического анализа и декомпозиции стохастической структуры хаотических информационных потоков;

разработка математических моделей и методов оценки рисков и катастроф на основе статистического анализа неоднородных нестационарных информационных потоков экстремальных событий;

информационная технология построения в интерактивном режиме трехмерных анимационных моделей реальных объектов;

развитие математических основ теории игр и экстремальной теории размерностей и методик использования получаемых теоретических результатов для решения экономических и технических задач;

развитие методов моделирования и вероятностного прогнозирования для решения прикладных задач в области демографии, медицины и динамики популяций;

разработка физической модели мощных тропических циклонов, исследование физических процессов их зарождения и развития;

развитие сетевых технологий на основе многоагентного подхода;

анализ поведения и верификация свойств систем взаимодействующих детерминированных, вероятностных и нечетких логико-программных агентов;

методы и информационные технологии построения и оптимизации когнитивных, логико-вероятностных, нейросетевых и мультиагентных систем адаптивного управления для сложных гетерогенных робототехнических систем;

физические и математические модели для элементов изделий электронной техники;

разработка матрично-топологического метода для моделирования трехмерных температурных полей электронных модулей;

методы интегральной геометрии, теории групп, топологии и математической логики в задачах моделирования распределенных систем и процессов применительно к математической физике, вычислительной технике, биологической и медицинской информатике;

математические модели и схемы их компьютерной реализации для решения задач горения и течений в многофазных средах на многопроцессорных суперЭВМ;

методы и технологии оценивания надежности радиоаппаратуры космического аппарата в условиях воздействия заряженных частиц космического пространства;

методы и технологии оценивания стойкости радиоприемных устройств к мощным направленным радиоимпульсным воздействиям;

комплекс вычислительных методов и алгоритмов для систем автоматизации схемотехнического проектирования интегральных схем с нанометровыми проектными нормами

37. Научные основы и применения информационных технологий в медицине

разработка теоретических основ и информационных технологий системной оценки и управления резервами здоровья человека;

создание новых методов оценки человеческого потенциала и его сравнительный анализ для регионов России и стран мира;

разработка компьютерных методов оценки, прогноза и моделирования процессов старения;

разработка методов создания электронных медицинских технологических карт и технологий их применения в клинической медицине;

создание систем поддержки принятия решений в актуальных областях клинической медицины;

теоретические основы, методы и технологии диагностики функциональных состояний и мониторинга психосоматического статуса человека на основе интеллектуального анализа данных, синхронной регистрации и комплексной обработки биометрических сигналов и характеристик;

развитие новых оптико-информационных методов исследования биообъектов разного уровня иерархии и биосферы;

разработка технологий и создание оборудования на базе интеллектуальных лазерных и информационных систем для ранней диагностики и лечения социально значимых заболеваний человека;

разработка оптических и информационных методов решения ряда задач фармакологии, связанных с очисткой, адресной доставкой и управлением временем воздействия медицинских препаратов;

развитие методов синтеза различных биологических объектов и структур из биосовместимых и биорезорбируемых материалов для имплантологии;

разработка и создание интеллектуальных систем лазерного воздействия на биоткани для решения задач малоинвазивной хирургии;

разработка научной базы для создания высокоточной микросистемной техники медицины (роботохирургия);

создание диагностических и лечебных программ и приборов для офтальмологии;

разработка новых методов анализа и моделирования сенсорных систем двигательной и вестибулярной системы и их применение в клинической диагностике, а также реабилитации;

разработка новых методов персонифицированной медицины, основанных на достижениях геномики, системной биологии и биоинформатики;

методы интеграции медицинских, лабораторных и радиологических информационных систем на основе технологий сервис-ориентированной архитектуры и "облачных" решений при создании систем для обеспечения электронного взаимодействия между медучреждениями;

технологии и методы организации группового профессионального общения медиков, в том числе с использованием мобильных устройств;

развитие методов обработки больших массивов многомерной информации на основе современных информационных технологий для решения медицинских задач, связанных с чтением последовательностей нуклеотидов в ДНК, групповой идентификацией биомолекул и микроорганизмов, визуализацией и счетом клеточных колоний и отдельных клеток;

исследование методов реализации концепции "виртуальной больницы", разработка механизмов поддержки принятия решений в медицинских информационных системах;

разработка лечебно-диагностических моделей и моделей представления информации в медицинских информационных системах

38. Проблемы создания глобальных и интегрированных информационно-телекоммуникационных систем и сетей, развитие технологий и стандартов GRID

новый подход к конвейеризации циклов с использованием методов целочисленного линейного программирования в Си-компиляторе для операционной системы реального времени;

базовые алгоритмы когерентной обработки многомерных данных в задачах обработки сигналов и изображений и задачах математического моделирования;

развитие теории быстрых алгоритмов в компьютерной алгебре и алгебраической геометрии;

методы и программные средства контролируемого выполнения, позволяющие решать задачи управления и контроля за состоянием целевых аппаратно-программных комплексов и их компонентов;

создание комбинированной распределенной вычислительной инфраструктуры и сервис-ориентированной среды для поддержки научных исследований, обеспечивающей интеграцию различных классов ресурсов, таких как кластеры, сервисные ГРИД-инфраструктуры, ГРИД-системы из персональных компьютеров и облачные инфраструктуры, с поддержкой эффективного планирования вычислительных заданий при решении прикладных задач;

создание на этой основе технологической платформы для размещения в сети проблемно ориентированных сервисов на основе облачной модели и решения научных задач путем композиции созданных сервисов с применением визуального редактора распределенных вычислительных сценариев;

развитие технологий мониторинга по сбору данных с множества распределенных на местности устройств, интеграция с GRID-технологиями телекоммуникационных устройств и сенсорных сетей;

разработки и исследования в области распределенных самоорганизующихся сетей Internet of Things, MANET и VANET, состоящих из множеств независимых стационарных или мобильных узлов;

исследования новейших интегрированных информационно-телекоммуникационных систем, построенных на совместном применении и тесном взаимодействии технологий широкополосных сотовых сетей и высокоскоростных беспроводных локальных сетей;

разработки и исследования в области новых стандартов беспроводной связи, таких как LTE Advanced, 6LoWPAN и других перспективных направлений;

разработка математических и имитационных методов оценки эффективности и многокритериальной оптимизации алгоритмов и протоколов, применяемых при передаче мультимедийных потоков реального времени с выполнением требований к качеству обслуживания трафика в беспроводных сетях нового поколения;

разработка методов надежной доставки многоадресных потоковых данных, чувствительных к задержке и потерям пакетов, учитывающих новейшие методы доступа к среде в беспроводных многошаговых сетях с распределенным управлением;

создание методики проектирования и построения информационных систем типа "интеллектуальное облако" (Intelligent Cloud) на основе модели распределенных облачных вычислений;

модели и методы адаптивной обработки информации в целях создания информационной технологии анализа и поддержки процесса принятия решений в системах распределенных высокотехнологичных ресурсов, включая GRID и облачные структуры;

теоретические основы и методы логистического взаимодействия для построения системы онтологического мониторинга интернет-ресурсов в рамках инфологической теории;

разработка методов построения телекоммуникационных сетей широкополосного доступа нового поколения (NGA - next generation access) на базе активного оборудования с нетрадиционным набором интерфейсов и функциональных возможностей;

разработка технологий, программных и аппаратных решений для сенсорных сетей с возможностью быстрого развертывания сенсорной сети на базе имеющейся коммуникационной инфраструктуры

39. Архитектура, системные решения, программное обеспечение, стандартизация и информационная безопасность информационно-вычислительных комплексов и сетей новых поколений, системное программирование

операционные системы реального времени со встроенными средствами самоконтроля и парирования ошибок, соответствующие стандартам ARINC и POSIX, для многоядерных микропроцессоров;

формализованные методы анализа выполнимости многопоточных приложений программ реального времени;

создание прототипа вычислительной системы, реализующей потоковую модель вычислений с динамически формируемым контекстом;

компилятор с языков высокого уровня в параллельный язык вычислительной системы;

методы и средства локально-асинхронного парирования ошибок в прикладных программах, операционной системе, микропроцессорах и коммуникационных контроллерах высокопроизводительных ЭВМ;

развитие технологий осуществления мониторинга по сбору данных с множества распределенных на местности устройств, интеграция с GRID-технологиями телекоммуникационных устройств и сенсорных сетей;

принципы, методы и математические основы рационального построения широкомасштабных информационно-телекоммуникационных систем с обеспечением их доступности, конфиденциальности и целостности, методы оптимизации средств восстановления функционирования таких систем после возникновения отказов и катастроф;

методы и средства построения вычислительных устройств на принципах самосинхронизации и рекуррентности, обеспечивающие отказоустойчивость, повышенную производительность и уменьшенное энергопотребление;

методы построения безопасных информационных систем на основе надежных с точки зрения информационной безопасности программных и аппаратных средств;

исследование и разработка основных системно-технических решений по обеспечению информационной защищенности в системах коллективной обработки информации;

методы и модели верификации проектов цифровых вычислительных систем на различных этапах проектирования;

методы и технология распределенной разработки программных продуктов на базе скрам-методик;

методы и технологии создания высокопроизводительных сверхнадежных вычислительных систем с динамической архитектурой с экзафлопной производительностью (10¹⁸ операций в секунду) на отечественной элементной базе;

методы и технология построения лингвистических процессоров нового поколения для извлечения знаний в интернет-сетях;

разработка аппаратно-программных средств решения задач удаленного распределенного мониторинга и управления на базе информационно-вычислительных комплексов и сетей новых поколений, в том числе сенсорных сетей;

разработка базового, системного и инструментального программного обеспечения для перспективных суперкомпьютеров транспетафлопного уровня и территориально-распределенных неоднородных GRID-систем;

разработка модульной системы жидкостного охлаждения открытого типа с повышенным коэффициентом теплоотвода, низким энергопотреблением для суперкомпьютеров и специальных систем;

разработка методов и инструментальных средств моделирования и автоматической и интерактивной верификации недетерминированных, в том числе распределенных, вычислительных систем и электронных устройств

40. Элементная база микроэлектроники, наноэлектроники и квантовых компьютеров, материалы для микро- и наноэлектроники, нано- и микросистемная техника, твердотельная электроника

математические модели, технологии описания и создания квантовых чипов для определения максимально возможного быстродействия и минимального тепловыделения на один квантовый наноэлемент и последующей автоматизации проектирования данных чипов;

архитектурные и схемотехнические методы снижения энергопотребления и повышения сбоеустойчивости микропроцессоров и коммуникационных контроллеров высокопроизводительных ЭВМ;

разработка управляемых микроволновых элементов на основе многослойных систем типа магнитный / проводящий / магнитный слои и обладающих эффектом гигантского магнитного импеданса;

развитие МПЭ-методов создания полупроводниковых структур с пониженной размерностью для наноэлектроники, твердотельной электроники и квантовых компьютеров;

развитие методов микросистемной техники для создания микрофлюидных и микрочиповых аналитических систем, микро- и нанозондов и сенсоров;

прототипы микрочипов, твердотельных нанозондов и микрофлюидных систем;

моделирование импедансных характеристик на основе решения связанной задачи электродинамики и микромагнетизма;

демонстрация возможности перестройки индуктивности в пределах более 100 процентов посредством слабого (не более 1 кА/м) магнитного поля;

демонстрация перспектив применения разработанных элементов для перестраиваемых микроволновых приборов (фазовращатели, локализованные генераторы, фильтры);

исследование физических принципов функционирования, проектирование и исследование устройств оптической обработки информации на основе управления движением наноразмерных доменных границ в магнитооптически активных средах;

создание макетных образцов пространственных модуляторов света для обработки информации, записанной в поляризованных световых импульсах;

развитие теории, элементной базы и технологии твердотельных квантовых компьютеров для создания прототипа промышленного твердотельного полномасштабного квантового компьютера и обеспечения максимального подавления эффектов декогерентизации и исправления случайных ошибок квантовых состояний регистра;

математическое моделирование, разработка технологии полевых транзисторов с тонким нелегированным кремниевым каналом, огибаемым управляющим затвором с длиной канала до 15 нм с напряжением питания 0,5 В в целях снижения потребления энергии в 5 - 10 раз и увеличения рабочей частоты обработки информации в 5 - 10 раз;

разработка физико-технологических основ создания наноустройств и микросистемной техники нового поколения для систем навигации в целях уменьшения масс, габаритных размеров и энергопотребления, уменьшения нестабильности масштабного коэффициента в 2 - 10 раз;

разработка новых технологических подходов на основе атомно-слоевого нанесения и травления функциональных слоев в целях обеспечения перспективных технологий для элементной базы наноэлектроники, микро- и наносистемной техники;

разработка технологии устройств сверхпроводниковой электроники на основе монокристаллических нано- и микроструктур;

разработка элементной базы наноэлектроники, квантовых компьютеров и датчиков физических величин на основе новых материалов и структур различной размерности, в том числе углеродных наноматериалов (графена, нанотрубок) и топологических изоляторов;

создание технологии элементной базы сенсорной наноэлектроники и наноструктур СВЧ и ТГц диапазонов;

разработка элементной базы наноэлектроники на основе молекулярных наноструктур;

разработка физических принципов создания оптических межсоединений на кремниевом чипе и оптоэлектронной элементной базы, совместимой с кремниевой технологией, для микропроцессорных вычислительных систем высокой производительности;

математические модели технологии описания и создания квантовых чипов для определения максимально возможного быстродействия и минимального тепловыделения на один квантовый наноэлемент и последующей автоматизации проектирования данных чипов;

исследования ориентированного типа, направленные на разработку инновационной измерительной системы элементного состава материалов, которая функционирует на принципе рентгенофлуоресцентного анализа

41. Опто-, радио- и акустоэлектроника, оптическая и СВЧ-связь, лазерные технологии

исследование новых перспективных тугоплавких оксидных монокристаллов семейства кальций галло-германата (La₃Ga₅SiO₁₄, La3Ga5.5Ta0.5O14, Ca3TaGa3Si2O14, Sr3NbGa3Si2O14, Sr3NdGa3Si2O14) для акустоэлектроники;

создание высокотемпературных сенсорных устройств на объемных и поверхностных акустических волнах (датчики температуры, давления, ускорения);

разработка теоретических основ компьютерной оптики и создание дифракционных оптических элементов для лазерных технологий и телекоммуникационных систем;

изучение процессов прямой переполяризации сегнетоэлектрических монокристаллов методами электроннолучевой литографии и атомно-силовой микроскопии для создания периодических доменных структур с размерами доменов от 10 микрометров до 10 нанометров;

исследование оптических дифракционных свойств периодических доменных структур;

создание адаптивной дифракционной оптики на основе периодических доменных структур;

исследование процессов генерации объемных и поверхностных акустических волн сегнетоэлектрическими доменными структурами;

разработка физических принципов функционирования и технологии создания оптических систем связи для суперЭВМ и оптоэлектронной элементной базы для соединения и интеграции с элементами суперЭВМ;

разработка новых схем и принципов построения мощных лазерных систем следующего поколения и устройств управления их излучением;

развитие и широкое внедрение лазерно-информационных технологий создания трехмерных объектов по их виртуальным моделям для решения биомедицинских задач моделирования органов, изготовления имплантатов и прямого выращивания различных трехмерных объектов методами селективного лазерного спекания наноматериалов;

разработка физических основ лазерных технологий синтеза новых материалов;

развитие и освоение методов предсказательного моделирования для описания и оптимизации этих технологий с использованием суперЭВМ;

развитие технологии импульсного лазерного осаждения для получения легированных слоев оксидов цинка, магния, кадмия для создания элементов оптоэлектроники, работающей в ультрафиолетовой части спектра;

определение наиболее эффективных направления развития систем беспроводной энергетики при решении конкретных задач;

разработка математических моделей системы беспроводной передачи энергии с помощью сфокусированных пучков электромагнитного излучения в СВЧ и лазерном диапазонах в целях решения различных задач наземной и космической энергетики;

разработка технологической основы для создания открытых беспроводных оптоэлектронных каналов связи со скоростью передачи до 10 гбит/сек. на основе среднечастотного инфракрасного диапазона

42. Локационные системы, геоинформационные технологии и системы

разработка предметно-ориентированных методов интеллектуального анализа пространственно-временных процессов;

создание технологий интерактивной обработки и анализа потоков разнотипных пространственно-временных геоданных для телекоммуникационных систем поддержки фундаментальных и прикладных исследований и мониторинга природных и техногенных процессов;

адаптивные и согласованные со средой методы обработки гидроакустической информации;

методы и технологии 3D моделирования в интеллектуальных геоинформационных системах;

разработка научных основ создания геоинформационных технологий и систем;

фундаментальные проблемы создания распределенной инфраструктуры коллективного использования данных космического дистанционного зондирования Земли;

разработка геоинформационной системы мониторинга объектов инфраструктуры с применением облачных вычислений;

методы и технологии построения интеллектуальных геоинформационных систем, в том числе для развития международных транспортных коридоров и системы интермодальных логистических центров

43. Нанотехнологии, нанобиотехнологии, наносистемы, наноматериалы, нанодиагностика, наноэлектроника и нанофотоника

развитие технологии синтеза новых наногетероструктур методом молекулярно-пучковой эпитаксии для полупроводниковых фотопреобразовательных и светоизлучающих устройств, мощных транзисторов, монолитных интегральных схем сверхвысокочастотного диапазона;

исследование основ технологии создания наногетероструктур азотсодержащих твердых растворов а3в5-N (GaPAsN и InGaAsN);

исследование и разработка технологии создания мощных полупроводниковых приборов и монолитных интегральных схем сверхвысокочастотного диапазона на основе "N-face" нитридных гетероэпитаксиальных наноструктур;

исследование интеграции технологии кремния и технологии гетероструктур материалов группы а3в5-N;

разработка технологии создания наногетероструктур Si/GaP/GaPAsN;

исследование технологии создания наноплазмонных композитных гетероструктур на основе полупроводниковых и металлических наноструктур;

разработка технологии создания и методов моделирования характеристик фотонных наноструктурных устройств информации;

создание высокоэффективных фотоэлектрических преобразователей нового поколения;

разработка методов моделирования характеристик полупроводниковых фотопреобразовательных наногетероструктур для определения путей повышения коэффициента полезного действия;

методы оптимизации захвата оптического излучения, позволяющие расширить спектральный диапазон преобразуемого солнечного излучения;

теоретические и экспериментальные исследования процессов синтеза и физических свойств одномерных (нитевидные нанокристаллы и наноиглы) и нульмерных (наноостровки) полупроводниковых наноструктур;

разработка методов контроля физических свойств наногетероструктур, в том числе оптических наногетероструктур на подложках кремния;

разработка новых концепций приборов на основе гетероструктурированных нитевидных кристаллов;

разработка и исследование управляемых динамических светоизлучающих устройств на основе наногетероструктур для контрастной визуализации биологических тканей;

разработка фотонных полупроводниковых устройств на основе наногетероструктур для избирательного фотодинамического воздействия на биологические ткани;

исследование новых методов лечения раковых опухолей на основе иммунопроницаемых наночастиц SiO₂ покрытий золота;

разработка и исследования гибридных биоэлектронных устройств на основе наногетероструктурных мультиэлектродных матриц для изучения закономерностей изменения параметров живых клеток в реальном масштабе времени;

исследования, разработка технологий и создание новых приборов на основе наногетероструктур для количественной детекции структурных различий органических макромолекул;

разработка нанотехнологий на базе электронных, ионных, лазерных и рентгеновских пучков, нанофотоники;

развитие рентгеновской микротомографии, микрофлуоресцентной микроскопии, метода рентгеновского наведенного тока для исследования структурного совершенства, элементного состава и свойств элементной базы микро- и наноэлектроники;

применение методов электронной и рентгеновской микроскопии для изучения физических свойств наноматериалов;

развитие методов рентгеновской и электронной микроскопии для анализа функционирования устройств наноэлектроники и нанофотоники в режиме реального времени, включая анализ распространения электрических, электромагнитных и оптических сигналов;

дальнейшее развитие лазерных технологий создания наноматериалов и низкоразмерных структур, включая наногетероструктуры, для наноэлектроники, нанофотоники и солнечной энергетики;

развитие флюидных и лазерно-информационных нанотехнологий для биомедицины;

развитие методов наноразмерной диагностики локальных физико-химических свойств наноразмерных структур функциональных и конструкционных материалов, структур и приборов наноэлектроники и нанофотоники, высокомолекулярных и биологических структур;

применение фрактального анализа и методов дробного исчисления для моделирования физико-химических свойств наноматериалов;

моделирование поведения материалов с учетом атомно-молекулярного взаимодействия;

разработка и исследование оптических элементов на основе многослойных пленочных наноструктур с применением электрооптических материалов;

разработка квантовых моделей компонентов нанотранзисторных СБИС