zhChinese    enEnglish
  ПМ-ПУ  » Структура » Преподаватели » Станкова Е. Н.

СТАНКОВА Елена Николаевна

[photo]

Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры компьютерного моделирования и многопроцессорных систем

Комн. 206 E
E-mail: lena@csa.ru, elenastankova@yandex.ru

Образование

1976 - 1982Физический факультет Ленинградского государственного университета, кафедра физики атмосферы
1985 - 1989Аспирантура Главной Геофизической Обсерватории им. А. И. Воейкова (ГГО)
1994Защита кандидатской диссертации на тему " Исследование развития конвективных облаков в экстремальных условиях." (ГГО)

Занимаемые должности

1982 - 1987Инженер. Главная Геофизическая Обсерватория им. Воейкова
1987 - 1991Младший научный сотрудник. Главная Геофизическая Обсерватория им. Воейкова
1991 - 1992Научный сотрудник. Главная Геофизическая Обсерватория им. Воейкова
1992 - 1996Старший научный сотрудник. Главная Геофизическая Обсерватория им. Воейкова
1996 - 2000Старший, затем ведущий научный сотрудник. Институт Высокопроизводительных вычислений и баз данных.
2001 - 2004Начальник информационно-аналитического отдела. Институт Высокопроизводительных вычислений и баз данных.
2005 - 2006Заместитель директора по учебной и научной работе УНЦ ВМ СПБГПУ
2006 - 2007Доцент кафедры телематики факультета при ЦНИИ РТК СПбГПУ
с 2008Доцент кафедры компьютерного моделирования и многопроцессорных систем ПМ-ПУ СПбГУ

Преподавательская деятельность

«Многосеточные методы. Введение в стандартные методы», спецкурс, спецсеминар, специалисты 4-5 курс, вечернее отделение 5-6 курс  

«Математическое и компьютерное моделирование природных процессов»; курс по выбору, бакалавриат 4курс; СДМ, магистратура "Фундаментальная информатика и информационные технологии", 1 курс 

«Современные СУБД»; магистратура, "Фундаментальная информатика и информационные технологии", 2 курс

"Введение в распределенные методы обработки информации", бакалавриат 4 курс

Области научных интересов

РОсновное направление фундаментальных исследований:

Создание распределенной вычислительной инфраструктуры для прогноза опасных атмосферных явлений

Поднаправления:

Моделирование опасных конвективных явлений

  1. Численное моделирование гроз, града, сильных ливней
  2. Численное моделирование облаков, развивающихся в экстремальных ситуациях (взрывы, пожары, извержения вулканов)
  3. Численное моделирование активных воздействий на облака

Разработка эффективных численных алгоритмов для реализации on-line прогнозов с помощью численных моделей

  1. Разработка эффективных параллельных алгоритмов решения стохастического уравнения коагуляции частиц в дисперсных средах
  2. Разработка параллельных алгоритмов для численного моделирования процессов переноса и турбулентного перемешивания
  3. Разработка параллельных алгоритмов для моделей атмосферной конвекции с использованием GPU 

Разработка информационных сервисов для тестирования и верификации моделей опасных конвективных явлений

  1. Разработка средств мониторинга опасных конвективных явлений 
  2. Создание распределенных архивов, содержащих данных о параметрах атмосферы и характеристиках опасных явлений
  3. Разработка виртуальных испытательных стендов, предназначенных для тестирования и верификации моделей прогноза опасных конвективных явлений         

 

Конференции

  • The 9-th International Conference on Atmospheric Electricity, St.Petersburg, Russia (1992)
  • The 14th International Conference on Nucleation and Atmospheric Aerosols, Helsinki (1996)
  • High Performance Computing and Nerworking. International Comference and Exhibition Amsterdam, The Netherlands (1998)
  • High Performance Computing and Nerworking. International Comference and Exhibition Amsterdam, The Netherlands (2000)
  • International Conference Air transport and related impact on ozone, climate and airport air quality, ONERA CHATILLON, France (2001)
  • Computational Science-ICCS 2001, International Conference San Francisco, CA, USA (2001)
  • Computational Science-ICCS 2002,International Conference Amsterdam, The Netherlands (2002)
  • Computational Science-ICCS 2003,International Conference St.Petersburg, Russia (2003)
  • Computational Science-ICCSA 2005,International Conference Singapoure (2005)
  • International Conference on Advanced Information and Telemedicine Technologies for Health (AITTH'2005). - Minsk, Belarus (2005)
  • Computational Science-ICCSA 2006,International Conference Glasgow (2006)
  • 9th International Conference on Stability of Ships and Ocean Vechicles, Rio de Janeiro (2006)
  • 15th International Conference on Clouds and Precipitation, Cancun, Mexico (2008)
  • 7-th International Conference - Computer Science and Information Technologies, Yerevan, Armenia (2009)
  • Computational Science-ICCSA 2010,International Conference Fukuoka, Japan (2010)
  • Computational Science-ICCSA 2011,International Conference Santander, Spain (2011)
  • VII Всероссийская конференция по атмосферному электричеству, Санкт-Петербург (2012)
  • Computational Science-ICCSA 2013,International Conference, Vietnam (2013)
  • Computational Science-ICCSA 2014,International Conference, Portugal (2014)
  • Computational Science-ICCSA 2015,International Conference, Canada (2015)
  • Computational Science-ICCSA 2016,International Conference, China (2016)

Стажировки

 Работа в качестве приглашенного профессора  в Национальном центре по аэронавтике (ONERA), Франция, в 1996г. и  в GMD, Германия, в 1999г. 

Гранты

ISTC Grant N 2834p:
 "Numerical simulation and quantification of suspended fine particles and gas distribution in urban areas using ground emissions."
Grant NWO-RFBR 047.016.007:
"High Performance simulation on the grid"
Грант от Американского благотворительного фонда поддержки информатизации 
образования и науки на развитие сайта "Детская патопсихология" (Соглашение №21 от 16 сентября 2005 г.)
Грант от Американского благотворительного фонда поддержки информатизации
образования и науки на развитие сайта "Лица Петербурга" (Соглашение №14 от 27 ноября 2006 г.)
Грант РГНФ 07-06-12123 В "Создание прототипа информационной системы комплексной помощи детям с особыми
потребностями"
Тревэл-грант РФФИ № 10-07-08010-з
Тревэл-грант РФФИ № 11-07-08022-з

РФФИ № 16-07-01113 "Виртуальный суперкомпьютер как инструмент для решения комплексных проблем"

Организационно-методическая работа

Сопровождение магистерской программы "Фундаментальная информатика и информационные технологии" шифр ВМ.5502.2011, направление 10300

Общественная работа

Член оргкомитета Международной конференции по компьютерным наукам ICCS’2003 в Санкт-Петербурге, 

Сопредседатель секций на международных конференциях ICCS’2001, ICCS’2002, и ICCS’2003

Член программного комитета Международной конференции по компьютерным наукам и приложениям (ICCSA) 

Некоторые научные публикации

  1. М.С. Куприянов, И.И.Холод, З.А. Каршиев, И.А. Голубев, Е.Н. Станкова, В.В. Мареев Интеллектуальный анализ распределенных данных на базе облачных вычислений. СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 2011. 148.
  2. N. Raba, E. Stankova On the Possibilities of Multi-Core Processor Use for Real-Time Forecast of Dangerous Convective Phenomena // LNCS. Springer, 2010. 6017. 130 – 138.
  3. Раба Н.О., Станкова Е.Н. Исследование влияния компенсирующего нисходящего потока, сопутствующего конвективным течениям, на жизненный цикл облака с помощью полуторомерной модели с двумя цилиндрами // Труды ГГО. 2009. 2009 Вып.559. С. 192-209. С. 192-209.
  4. Н.Е. Веремей, Ю.А.Довгалюк, Е.Н. Станкова Численное моделирование конвективных облаков, развивающихся в атмосфере при чрезвычайных ситуациях (взрыв,пожар) // Известия РАН Физика атмосферы и океана. 2007. 43. 792-806.
  5. Elena N. Stankova On the Algorithm of Calculation of the Equilibrium Gas-Phase Concentration at the Particle Surface in the Kinetic Models of Aerosol Dynamics // LNCS. Springer, 2006. 3980. 752-756.
  6. Stankova E.N. Numerical Simulation of Convective Clouds Developing in the Extreme Conditions // Proceedings of the International Conference of Computational Science and Its Applications - ICCSA 2005 Singapore, May 9-12,2005. Springer, 2005. Part V. 131.
  7. И.Л.Кароль, М.А.Затевахин, Н.А.Ожигина, Ю.Э.Озолин, Р.Рамаросон, Е.В.Розанов, Е.Н.Станкова Численная модель динамических, микрофизических и фотохимических процессов в конвективном облаке // Известия А.Н.ФАО. 2000. том 36, N6. 1-16.
  8. Dovgalyuk Yu.A., Zatevakhin M.A., Stankova E.N. Numerical simulation of buoyant thermal using k-e model // J. Applied Meteorology. 1994. Vol.33 - N9. 1118-1126.

Учебно-методические материалы

  1. Мареев В.В., Станкова Е.Н. Многосеточные методы. Введение в стандартные методы. Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2012. 58.
  2. Мареев В.В., Станкова Е.Н. Основы методов конечных разностей. ВВМ, 2012. 62.
  3. Богданов А.В., Корхов В.В. , Мареев В.В. , Станкова Е.Н. Архитектуры и топологии многопроцессорных вычислительных систем. Интернет- университет информационных технологий - ИНТУИТ.ру » Серия: Основы информационных технологий », 2004. 176.
  4. А.В.Богданов, М.И.Павлова, Станкова, Л.С.Юденич А.В.Богданов, М.И.Павлова, Станкова, Л.С.Юденич Высокопроизводительные вычислительные алгоритмы (учебное пособие)).

Хобби

Аргентинское танго

Темы дипломных работ

1. Разработка метода реализации и исследование производительности сегмента Grid на базе программного обеспечения Grid Programming Environment (Зобов Илья Евгеньевич, 2007)
Дипломный проект студента кафедры телематики факультета ЦНИИ РТК СПбГПУ Зобова Ильи Евгеньевича на тему «Разработка метода реализации и исследование производительности сегмента Grid на базе программного обеспечения Grid Programming Environment» посвящен анализу и тестированию нового промежуточного программного обеспечения GPE фирмы Intel.
2. Разработка технологии проведения лабораторных работ для практических занятий в Grid средах, на базе программного обеспечения Grid Programming Environment (Ильченко Евгений Александрович, 2007)
Дипломный проект студента кафедры телематики факультета ЦНИИ РТК СПбГПУ Ильченко Евгения Александровича на тему «Разработка технологии проведения лабораторных работ для практических занятий в Grid средах, на базе программного обеспечения Grid Programming Environment» посвящен важной и актуальной теме освоения и использования вычислительных мощностей нового поколения – Grid-структурам.Результатом дипломного проекта явилась разработка технологии проведении лабораторных работ для практических занятий в Grid средах, на базе программного обеспечения Grid Programming Environment фирмы Intel.
3. Адаптация двумерной нестационарной модели конвективного облака на вычислительном высокопроизводительном кластере (Канюка Игорь Александрович, 2011)
Работа Канюка Игоря Александровича посвящена проблеме использования высокопроизводительных вычислительных ресурсов для прогнозирования процессов атмосферной конвекции с помощью сложных физико – математических моделей. Актуальность работы заключена в необходимости разработки программных версий моделей такого рода, которые позволила бы производить расчет эволюции полей требуемых метеоэлементов в оперативном режиме, т.е. за время, не превышающее 1-2-х часов. Для исследований была использована двумерная нестационарная модель конвективного облака, с подробным описанием микрофизических процессов. Расчет по программе, реализующей такую модель в последовательном режиме, занимает более 20 часов. Ставилась задача исследовать возможность реализации параллельной версии существующего последовательного программного кода модели и запуск соответствующей параллельной программы на высокопроизводительном вычислительном кластере.
4. Разработка параллельных алгоритмов для программного комплекса, реализующего двумерную нестационарную модель конвективного облака (Васильев Игорь Леонтиевич, 2011)
Выпускная работа бакалавра Васильева Игоря Леонтиевича посвящена проблеме выбора эффективного алгоритма распараллеливания программ, реализующих сложные физико – математических модели. Наиболее актуальной такая проблема становится в том случае, когда результаты расчетов по модели используются в оперативном режиме, например для прогнозирования опасных погодных явлений или принятия решений о времени и месте проведения активных воздействий на облака с целью контроля осадков.
5. Использование технологии CUDA для расчета процессов адвекции (Дубровская Марина Владимировна, 2012)
В процессе выполнения работы были рассмотрены существующие решения для вычисления неграфических задач средствами GPU. Для реализации поставленной задачи была выбрана технология NVIDIA CUDA, как наиболее эффективное вычислительное средство, имеющая ряд преимуществ: доступность, легкость в изучении, поддержка практически любой современной видеокартой NVIDIA, наибольшая производительность и другие. С использованием данной технологии CUDA был реализован алгоритм расчета схем адвекции. Анализ времени выполнения алгоритма на GPU , на CPU и на CPU c использованием параллельных алгоритмов, показал, что применение CUDA в разы сокращает время обработки данных внушительных размерностей. Практическое тестирование продемонстрировало, что даже при использовании видеокарт начального уровня, результативность таких вычислений превышает на порядок, статистику по подобным операциям на центральном процессоре, даже с использованием OpenMP.
6. Использование технологии консолидации для разработки системы сбора и анализа метеорологических данных с последующим прогнозированием конвективного облака (Петров Дмитрий Алексеевич, 2014)
7. Использование методов машинного обучения для прогнозирования опасных конвективных явлений с помощью численной модели конвективного облака (Балакший Андрей Владимирович, бакалаврская работа, 2016)
Выпускная квалификационная работа Балакший Андрея Владимировича на тему «Использование методов машинного обучения для прогнозирования опасных конвективных явлений с помощью численной модели конвективного облака» посвящена важной и актуальной проблеме использования современных информационных технологий и методов искусственного интеллекта для решения задачи повышения точности метеорологических прогнозов. В рамках подготовки выпускной квалификационной работы Балакший Андреем Владимировичем был проведен большой объем работы по изучению и валидации нестационарной полуторамерной модели конвективного облака с подробным описанием микрофизических процессов, а также модификации ее программного кода. Был разработан алгоритм обработки исходных данных радиолокационного зондирования атмосферы, позволяющий рассчитывать эволюцию конвективного облака при наличии слоев инверсии и изотермии в подоблачном слое атмосферы. Основным результатом работы является получение с использованием методов машинного обучения конкретного вида дискриминантных функций, позволяющих достоверно оценить вероятность опасного конвективного явления (грозы) на основе определенных значимых для прогноза параметров расчетного облака.
8. Комплексная информационная система, предназначенная для верификации моделей конвективных облаков (Петров Дмитрий Алексеевич, магистерская диссертация, 2016)
Выпускная квалификационная работа Петрова Дмитрия Алексеевича на тему «Комплексная информационная система, предназначенная для верификации моделей конвективных облаков» посвящена актуальной проблеме интеграции и анализа разнородной метеорологической информации с последующим ее использованием для реализации численного прогноза опасных конвективных явлений. .В рамках подготовки выпускной квалификационной работы Петровым Дмитрием Алексеевичем был проведен большой объем работы по исследованию источников метеорологической информации, разработана реляционная базы данных, содержащая консолидированные данные, необходимые для моделирования опасных конвективных явлений, а также был разработан алгоритм обработки результатов численных экспериментов с использованием технологии многомерного анализа. Основным результатом работы является создание комплексной информационной системы, предназначенной для верификации нестационарной полуторамерной модели конвективного облака на предмет возможности ее использования для прогнозирования опасных явлений погоды
9. Численное моделирование активных воздействий на облака (Василенко Аркадий Юрьевич, бакалаврская работа, 2016)
Выпускная квалификационная работа Василенко Аркадия Юрьевича на тему «Численное моделирование активных воздействий на облака» посвящена важной и актуальной проблеме, связанной с оценкой реального эффекта от выполнения работ по активным воздействиям на конвективные облака. В рамках подготовки выпускной квалификационной работы Василенко Аркадием Юрьевичем были проведены работы по рассмотрению различных способов активных воздействий на облака и методов оценки результатов воздействий. Особое внимание было уделено проблеме использования численных моделей для оценки физического эффекта активных воздействий на конвективные облака. Были рассмотрены вопросы, связанные с моделированием процессов в конвективных облаках на примере двумерной модели конвективного облака с подробным описанием микрофизических процессов. Проанализирована эффективность различных алгоритмов распараллеливания модели, проведено профилирования программного кода модели. Основным результатом работы является разработка концепции построения распределенной вычислительной среды «Виртуальное облако», предназначенной для моделирования результатов воздействий на конвективные облака. Обсуждены теоретические основы построения такой среды, ее структура и принципы реализации.