
Raport Stiintific Anual
pentru anul 2000 al
Laboratorului de Metode Numerice (LMN)
Prof.dr.ing. Daniel IOAN
1. Prezentare Generala
În anul 2000 în Laboratorul de Metode Numerice (LMN) au
fost dezvoltate studii si cercetari în
domeniile:
-
Modelarea numerica a câmpului electromagnetic
bazata pe utilizarea tehnicilor calculului de înalta performanta
(OOP, algoritmi distribuiti, agenti software, etc.);
-
Utilizarea tehnicilor soft computing pentru optimizarea
dispozitivelor electromagnetice si rezolvarea problemelor electromagnetice
inverse (algoritmi genetici, circuite neurale);
-
Probleme cuplate câmp-circuite utilizate
pentru modelarea si simularea unor sisteme complexe (de ex. modelarea electromagnetica
a interconexiunilor si componentelor pasive din circuite VLSI de mare viteza);
-
Defectoscopie electromagnetica nedistructiva
bazata pe curenti turbionari (ECT, ENDE);
-
Analiza simbolica a câmpului electromagnetic.
Aceste cercetari au fost precedate de studii
atente ale stadiului actual la nivel mondial si au constat în formularea
de noi probleme, utilizarea de noi concepte, dar si de dezvoltare a unor
metode de calcul, implementarea si depanarea de noi algoritmi de rezolvare
a problemelor formulate. Rezultatele
obtinute au importanta atât teoretica, cât si aplicativa. La
aceste cercetari au participat intensiv peste 20 persoane, dintre care
cele mai importante contributii au fost aduse de:
-
Prof.dr.ing. Daniel IOAN
-
Conf.dr.ing. Irina MUNTEANU
-
S.l. Gabriela CIUPRINA
-
Drd.ing. Catalin Mihai CIUBOTARU
-
Ing. Costin Catalin MERODE
-
As.drd.ing. Mihai REBICAN
-
As.drd.ing. Florin ENACHE
-
Prep.ing. Anton DUCA
-
Stud. Bogdan BRATUCU, Victor STANESCU, George
CARAGEA -Administratori de sistem si retea
-
Stud. Alin POPESCU si ing. Cristina
CRÂNGANU - Web Master
-
Stud. Marius PIPER, Marius RADULESCU, Gabriel
BLUJDEA, Robert SABAREANU, Marius MARIN, Corina BODEA, Diana MANDU, Rodica
STAICU, Virgil ALECU, Vasile GROZAVU, Olivian STANICA, Radu TRANDAFIR,
Florin NEDELCU, Ionut DAIA, Bogdan FUNIERU - Tehnoredactare
-
Tehn. Gabriel IOAN, Mihai NECHIFOR
Laboratorul de Metode Numerice a fost vizitat
în anul 2000 de profesorii Nathan IDA de la Universitatea Akron SUA,
Kenzo MIYA de la Universitatea Tehnica din Tokyo, Ernest HORNEBER Universitatea
Bochum Germania si Cristian FLOREA EISEE - Paris. Au efectuat stagii în
laborator doctoranzi din Germania (Silvia DROBOTNY - T.U. Dramstadt) si
Japonia (K. YOUSA - NERL Univ. Tokyo).


2. Rezultate Obtinute
Activitatea desfasurata în LMN a
condus la:
-
Elaborarea a 18 lucrari de dizertatie
în cele doua directii de studii aprofundate: Proiectarea Asistata
de Calculator a Dispozitivelor Electromagnetice si Proiectarea
Microsistemelor (VLSI) si a unui proiect
de diploma la sectia de Inginerie Matematica a Facultatii de Electrotehnica;
-
Sprijin pentru finalizarea a 2 teze de doctorat;
-
8isteme de cercetare pe baza de contract
finalizate prin 10 rapoarte interne
de cercetare, din care 4 finantate de ANSTI, 2 de CNCSU/MEN si doua din
surse internationale (Comisia Europeana si Societatea Japoneza pentru Electromagnetism
Aplicat);
-
S-au modernizat si întretinut hardware-ul
si software-ul din laboratoarele pentru studenti si doctoranzi (EB-207,
EB-210, EB-212, EB-213, în care se afla 54 posturi de lucru conectate
la Internet) si s-au continuat abonamentele la reviste de specialitate
pentru centrul de documentare si training (EB-206, în care studentii
si cadrele didactice au acces la 36 periodice, videoproiector, retroproiector,
ecran LCD, videocasetofon, TV);
-
Cu sprijinul Centrului de Inginerie Electrica
Asistata de Calculator (CIEAC) din UPB membrii laboratorului au participat
la 11 manifestari stiintifice interne si internationale,
la care s-au prezentat 21 comunicari publicate
în volumele acestor manifestari si elaborate în
LMN:
-
IEEE CEFC 2000 - Milwakee - SUA (1
persoana);
-
ENDE 2000 - Budapesta, Ungaria (3 persoane);
-
IGTE 2000 - Graz, Austria (1 persoana);
-
EPNC 2000 - Crocovia, Polonia (1 persoana);
-
SCEE 2000 - Warnemunde, Germania (1 persoana);
-
Optim 2000 - Brasov (2 persoane);
-
Colocviu franco-român de fizica numerica
(1 persoana);
-
Seminarul grupului IEEE/CAS/RO - (2 persoane);
-
Seminarul international de testare electromagnetica
nedistructiva a pieselor feromagnetice sudate, organizat în
colaborare cu laboratorul NERL din Universitatea Tokyo (5 persoane).
Mentionam ca ultimile doua evenimente au avut
loc la sediul LMN. În volumele conferintelor internationale USNC/URSI
2000 SUA Si OIPE 2000
Italia se afla publicate contributii ale membrilor laboratorului nostru,
fara ca la acestia sa fi participat, din motive financiare si respectiv
de vize.
-
S-au publicat urmatoarele carti si articole:
-
3 articole în IEEE Trans.
on Magnetics;
-
1 articol în IEEE Trans. on Education;
-
1 articol în Phisica B (Condensed Matter);
-
2 carti aparute în edituri
din România;
-
un capitol într-o monografie
realizata de editura internationale IOS Press;
-
s-au elaborat trei capitole (CIEAC, LMN si
MANODET) din volumul "Research 2000"
pe care intentioneaza sa-l editeze UPB;
-
împreuna cu laboratorul NERL
din Universitatea Tokyo s-a elaborat si
distribuit o brosura continând lucrarile seminarului comun organizat
în LMN.
-
LMN/CIEAC a sprijint derularea proiectului BCUM
- CoLaborator - Baza de Cercetare cu Utilizatori Multipli pentru Calcule
de Înalta Performanta finantat de CNCSU/MEN din fondurile
Bancii Mondiale;
-
În anul 2000 s-au obtinut de catre membrii laboratorului urmatoarele
recunoasteri
internationale: Catalin CIUBOTARU
a primit premiul de excelenta Werner von Siemens pentru lucrarea
sa de dizertatie elaborata în LMN, Irina MUNTEANU a primit grantul
Alexander von Humboldt iar Daniel IOAN medalia IEEE Milenium.
Unul din cele mai importante semnale ce continua
recunoasterea
internationala a laboratorului nostru îl reprezinta invitatia
primita din partea unui consortiu din care fac parte Philips, Alcatel,
IMEC, Leuren Belgia, Universitatile Eidhoven si Gent de a depune o cerere
de finantare în cadrul celui de al cincilea program cadru (FP5) pentru
un proiect european de cercetare dedicat
modelarii electromagnetice a componentelor pasive din circuitele integrate
VLSI.
3. Lucrari elaborate si/sau
publicate de LMN
Lucrari de disertatie (master):
-
Catalin Mihai Ciobotaru "Agenti software pentru analiza si optimizarea
dispozitivelor magnetice neliniare", teza de Master, Universitatea
``Politehnica" Bucuresti, Romania, 2000.Conducator Irina Munteanu.
-
Corina Bobea "Modelarea geometrica în bioinginerie", teza
de Master, Universitatea ``Politehnica" Bucuresti, Romania, 2000. Conducator
Daniel Ioan.
-
Diana Mandu "Modelarea matematica a dispozitivelor electromagnetice"
teza
de Master, Universitatea ``Politehnica" Bucuresti, Romania, 2000. Conducator
Daniel Ioan.
-
Rodica Staicu "Modelarea fizica a dispozitivelor electromagnetice",
teza de Master, Universitatea ``Politehnica" Bucuresti, Romania, 2000.
Conducator Daniel Ioan.
-
Bogdan Chioasca "Proiectarea si modelarea asistata de calculator a dispozitivelor
electromagnetice", teza de Master, Universitatea ``Politehnica" Bucuresti,
Romania, 2000. Conducator Daniel Ioan.
Proiecte de diploma:
-
Merode Costin Catalin "Tehnici informatice avansate pentru ingineria
electrica asistata de calculator - Solver MEF pentru potential scalar,
integrat cu un mesher 3D comercial", Universitatea ``Politehnica" Bucuresti,
2000. Graduation Thesis, Conducator I. Munteanu.
Lucrari publicate în reviste de specialitate:
-
Irina Munteanu, Tilmann Wittig, Thomas Weiland si Daniel Ioan. "FIT/PVL
circuit-parameter extraction for general electromagnetic devices",
IEEE Trans. Magn., vol. 36, iul. 2000.
-
Daniel Ioan si Irina Munteanu "Models for capacitive effects in iron
core transformers", IEEE Trans. Magn., vol. 36, iul. 2000.
-
Daniel Ioan, Gabriela Ciuprina si Catalin Ciobotaru "Hybrid algorithms
for nonlinear equations of the magnetic field", IEEE Trans. Magn.,
vol. 36, iul. 2000.
-
R. Albanese, A. Bossavit, R. Fresa, D. Ioan, G. Rubinacci, A. Tamburrino
si F. Villone "Identification of B-H curve from external measurements
using complementary formulations", Physica B (Condensed Matter), vol.
275, pp. 228-232, 2000.
-
Irina Munteanu si Daniel Ioan "Symbolic computation with Maple V for
undergraduate electromagnetics", IEEE Trans. Educ., nov. 2000. In print.
Lucrari publicate în volumele unor manifestari stiintifice
internationale:
-
Gabriela Ciuprina si Daniel Ioan "Evolutionary Strategies used in Optimisation
of Electromagnetic Field Devices", În Proc. of the 7th International
Conference on Optimisation of Electrical and Electronic Equipments, pp.
17-20. Brasov, Romania, 11-12 may 2000.
-
Irina Munteanu, Daniel Ioan si Florin Enache "Symbolic computation in
electromagnetics: A classroom experiment", În Proceedings of
CEFC'00. Milwaukee, Wisconsin, U.S.A., iun. 4-7 2000.
-
Irina Munteanu, Daniel Ioan, Catalin Ciobotaru si Gabriela Ciuprina "Use
of Computational Agents Technique for Hybrid Deterministic-Stochastic Optimization",
În Proceedings of CEFC'00. Milwaukee, Wisconsin, U.S.A., iun. 4-7
2000.
-
D. Ioan "Advanced computational techniques for Electromagnetic Nondestructive
Evaluation", International Seminar on Electromagnetic Nondestructive
Evaluation of Welded Ferromagnetic Parts, Bucharest, Romania, pp. 1-3,
iul. 3 2000.
-
Munteanu, D. Ioan, C. Ciobotaru si G. Ciuprina "Use of computational
agent techniques in hybrid deterministic-stochastic optimization and inverse
problems solving", International Seminar on Electromagnetic Nondestructive
Evaluation of Welded Ferromagnetic Parts, Bucharest, Romania, pp. 23-27,
iul. 3 2000.
-
M. Rebican "Integral methods for ENDE forward nonlinear problems",
International Seminar on Electromagnetic Nondestructive Evaluation of Welded
Ferromagnetic Parts, Bucharest, Romania, pp. 38-42, iul. 3 2000.
-
A. Duca "New Artificial Neural Network Architectures for ENDE inverse
problems", International Seminar on Electromagnetic Nondestructive
Evaluation of Welded Ferromagnetic Parts, Bucharest, Romania, pp. 43-47,
iul. 3 2000.
-
Irina Munteanu si Daniel Ioan "Coupling electromagnetic devices to electric
circuits using parameter extraction", În Proc. of 3rd International
Workshop on Scientific Computing in Electrical Engineering SCEE-00. Warnemünde,
Germany, aug. 2000. Invited paper.
-
Irina Munteanu, Catalin Ciobotaru si Daniel Ioan "Reducing the complexity
order of the algorithms for magnetic field nonlinear problems", În
Proceedings of EPNC'2000. Cracow, Poland, sept. 2000.
Lucrari publicate în abstractele unor manifestari
stiintifice:
-
D. Ioan, M. Rebican si A. Duca "Use of Genetic Agents to Solve ENDE
Inverse Problems", În The Sixth International Workshop Electromagnetic
Nondestructive Evaluation, pp. 17-18. Budapest, Hungary, iun. 2000.
-
Tilmann Wittig, Irina Munteanu, Daniel Ioan si Thomas Weiland "Reduction
of electromagnetic circuit elements based on FIT discretization", În
Proc. of 2000 USNC/URSI National Radio Science Meeting, p. 271. Salt Lake
City, USA, aug. 2000.
-
Catalin Ciobotaru, Irina Munteanu, Daniel Ioan si Florin Enache "Evaluation
of concurrent and distributed software agents in electromagnetics",
În 9th IGTE Symposium Abstracts, p. 28. Graz, Austria, sept. 2000.
-
Irina Munteanu, Silvia Drobny, Thomas Weiland si Daniel Ioan "Nonlinear
electromagnetic field computation with FIT and triangle search method",
În 9th IGTE Symposium Abstracts, p. 42. Graz, Austria, sept. 2000.
-
Daniel Ioan "About the Numerical Solution of Inverse Nonlinear Magnetostatic
Problems" În Proc. of 9th IGTE Symposium, p. 78. Graz, Austria,
sept. 2000.
-
Daniel Ioan, Gabriela Ciuprina si Irina Munteanu "Intelligent-particle
swarm optimization", În Proc. of 6th International Workshop on
Optimization and Inverse Problems in Electromagnetism (OIPE2000). Torino,
Italy, sept. 2000.
-
D. Ioan, M. Rebican si A. Duca "Teams of Autonomous Software Agents
(TASA) used in optimisation", În Proc. of the Sixth International
Workshop on Optimization and Inverse Problems in Electromagnetism (OIPE2000).
Torino, Italy, sept. 2000.
Carti cu ISBN publicate în
edituri nationale si internationale:
-
Irina Munteanu (coord.), B. Crânganu-Cretu, G. Preda, A. Cazacu,
E. Cazacu si S. Vasiliu "Teoria si modelarea câmpului electromagnetic.
Probleme speciale", Printech, Bucuresti, Romania, 2000.
-
Irina Munteanu, G. Ciuprina si F.M.G. Tomescu "Modelarea numerica a
câmpului electromagnetic", Printech, Bucuresti, Romania, 2000.
-
Daniel Ioan si Anton Duca "Use of MTANN Systems to Solve Inverse ENDE
Problems", În Electromagnetic Nondestructive Evaluation (IV),
vol. 17, pp. 159-166. S.S. Udpa and T. Takagi and J. Pavo and R. Albanese
(Ed), IOS Press, Amsterdam, 2000. ISBN 90 5199 445 5.
Carti si brosuri publicate
în alte edituri:
-
G. Preda si D. Ioan (Eds.) "International Seminar on Electromagnetic
Nondestructive Evaluation of Welded Ferromagnetic Parts", Organized
by NERL - The University of Tokyo and LMN - Politehnica University of Bucharest,
Bucharest, Romania, 3 july 2000.
-
D. Ioan "Centrul de inginerie electrica asistata de calculator",
"Laboratorul
de Metode Numerice", "Proiectul european de cercetare INCO-COPERNICUS
MANODET", în Research in PUB 2000, UPB, Bucharest, Romania, 2000.
Contracte si rapoarte de cercetare:
-
Daniel Ioan si altii "Calcule de înalta performanta cu aplicatii
în electro si bioinginerie", Numerical Methods Laboratory (LMN)
Report 1/00 CMP-CC-ALL, "Politehnica" University of Bucharest, Bucuresti,
2000. Contract B16, Beneficiar: ANSTI.
-
Daniel Ioan si altii "Efecte de câmp electromagnetic în
circuite electrice cu parametri distribuiti, Faza 1: Modele de ordin redus
pentru elementele de circuit electric cu efect de câmp", Numerical
Methods Laboratory (LMN) Report 2/00 OTH-CC-ALL, "Politehnica" University
of Bucharest, Bucuresti, 2000. Contract Nr. 95, Beneficiar: MEN.
-
Irina Munteanu si altii "Tehnici numerice pentru analiza asistata de
calculator a dispozitivelor electromagnetice de joasa si înalta frecventa",
Numerical Methods Laboratory (LMN) Report 3/00 FLD-CC-ALL, "Politehnica"
University of Bucharest, Bucuresti, 2000. Contract Nr. 26, Beneficiar:
MEN.
-
Daniel Ioan si altii "Tehnici de testare nedistructiva, Faza 1: Metoda
de testare nedistructiva cu curenti turbionari", Numerical Methods
Laboratory (LMN) Report 4/00 OTH-CC-ALL, "Politehnica" University of Bucharest,
Bucuresti, 2000. Contract O 2000, Beneficiar: ANSTI.
-
Daniel Ioan si altii "Tehnici de testare nedistructiva, Faza 2: Studiu
privind utilizarea agentilor software în defectoscopia nedistructiva",
Numerical Methods Laboratory (LMN) Report 4/00 OTH-CC-ALL, "Politehnica"
University of Bucharest, Bucuresti, 2000. Contract O 2000, Beneficiar:
ANSTI.
-
Daniel Ioan si altii "Instrumente software pentru instruire la distanta
prin INTERNET", Numerical Methods Laboratory (LMN) Report 5/00 CMP-CC-ALL,
"Politehnica" University of Bucharest, Bucuresti, 2000. Contract B13, Beneficiar:
ANSTI/ICI.
-
Daniel Ioan si altii "Realizarea de programe si algoritmi pentru calculul
de înalta performanta, inclusiv arhitecturi paralele, Faza 1: Studiu
privind programe si algoritmi pe arhitecturi paralele pentru dispozitive
electromagnetice", Numerical Methods Laboratory (LMN) Report 6/00 CMP-CC-ALL,
"Politehnica" University of Bucharest, Bucuresti, 2000. Contract A65, Beneficiar:
ANSTI/ICI.
-
Daniel Ioan si altii "Realizarea de programe si algoritmi pentru calculul
de înalta performanta, inclusiv arhitecturi paralele, Faza 2: Procedura
de modelare asistata de calculator a dispozitivelor electromagnetice",
Numerical Methods Laboratory (LMN) Report 7/00 CMP-CC-ALL, "Politehnica"
University of Bucharest, Bucuresti, 2000. Contract A65, Beneficiar: ANSTI/ICI.
-
Daniel Ioan si altii "O noua tehnica de testare nedistructiva a materialelor
având la baza un nou principiu de masurare a câmpului magnetic",
Numerical Methods Laboratory (LMN) Report 8/00 OTH-CC-ALL, "Politehnica"
University of Bucharest, Bucuresti, 2000. Contract INCO-COPERNICUS MANODET
Nr. ERBIC15CT969703, Beneficiar: European Commission.
Prezentari orale la manifestari stiintifice, nepublicate:
-
C.D. Ioan "Probleme de camp si probleme de circuit in simularea interconexiunilor
din circuitele integrate", Seminarul Probleme actuale ale modelarii
interconexiunilor in circuitele integrate, Grupul Profesional de Circuite
si Sisteme IEEE România, Catedra de Electrotehnica, Bucuresti, România,
dec. 23 1999.
-
I. Munteanu "Tehnici de reducere dimensional?
a modelelor în problemele de câmp electromagnetic",
Seminarul Probleme actuale ale modelarii interconexiunilor in circuitele
integrate, Grupul Profesional de Circuite si Sisteme IEEE România,
Catedra de Electrotehnica, Bucuresti, România, dec. 23 1999.
-
G. Ciuprina "Use of Evolutionary algorithms in ENDE inverse solving",
International Seminar on Electromagnetic Nondestructive Evaluation of Welded
Ferromagnetic Parts, Bucharest,Romania, iul. 3 2000.
-
Irina Munteanu, Daniel Ioan, Catalin Ciobotaru si Gabriela Ciuprina "Hybrid
deterministic-stochastic optimization with computational agents", Seminar
``Advances on Electromagnetic Research", Riezlern, Austria, sept. 2000.
-
Daniel Ioan "Probleme deschise în defectoscopia nedistructiva",
Colocviul franco-român de fizica numerica, UPB, ESIEE, UMVL, Bucuresti,
România, oct. 30-31 2000.
Publicatii electronice
-
Daniel Ioan si Irina Munteanu "BSL - symbolic computation of magnetic
field with Maple V", http://www.lmn.pub.ro/conexlocal/courseware/ symbolic_bsl,
ian 2000.
4. Contractele si
granturi LMN pe anul 2000
Nr. crt. |
Beneficiar |
Titlu |
Data pred?rii |
1 |
MEN |
Tema: Efecte de camp electromagnetic
in circuite electrice cu parametri distribuiti
Faza: Modele de ordin redus pentru elementele de circuit
electric cu efect de camp |
01 noiembrie 2000 |
2 |
MEN |
Tema: Tehnici numerice eficiente
penru analiza asistata de calculator a dispozitivelor electromagnetice
de joasa si inalta frecventa
Faza: |
01 noiembrie 2000 |
3
4 |
ANSTI - O 2000 |
Tema:
Tehnici de testare nedistructiva
faza 1: Metoda de testare
nedistructiva cu curenti turbionari
faza 2: Studiu privind utilizarea agentilor software in
defectoscopia nedistructiva |
15 noiembrie 2000
30 noiembrie 2000 |
5 |
ANSTI/ICI B13 |
Perfectionarea
inginerilor si evaluarea cunostintelor prin INTERNET
faza: Evaluarea instrumentelor pentru perfectionarea inginerilor
prin INTERNET |
25 noiembrie 2000 |
6
7 |
ANSTI/ICI A5 |
Tema:
Calcul de înalta performanta: studii privind algoritmi, arhitecturi
si metode specifice
Faza 1: Studiu privind utilizarea tehnicilor de calcul
de
înalta performanta în rezolvarea problemelor de electromagnetism
Faza 2 (suplimentara): Procedura
de modelare asistata de calculator a dispozitivelor electromagnetice |
15 noiembrie 2000
05 decembrie 2000 |
8 |
MANODET |
Tema:
O noua tehnica de testare nedistructiva a materialelor având la baza
un nou principiu de masurare a câmpului magnetic. |
|
9 |
ANSTI GRANT |
Tema:
Calcule de înalta performanta cu aplicatii în electro si bioinginerie
faza: Solver MEF pentru potential
scalar integrat cu un mesher 3D comercial |
30 noiembrie |
|