Волков Владимир Владимирович

 

Фамилия Имя Отчество:

Волков Владимир Владимирович

Место работы (учебы):

Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН

Должность (курс обучения):

Ведущий научный сотрудник

Название доклада:

Моделирование размеров и формы наночастиц по данным малоуглового рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов

Анонс:

Рассмотрены практические аспекты определения формы биомолекул и наночастиц различной природы по данным малоуглового рентгеновского и нейтронного рассеяния от разбавленных растворов. Термин «разбавленный» означает, что в данных рассеяния практически отсутствует влияние межчастичной интерференции, или это влияние нивелировано методом приведения к нулевой концентрации. Рассмотрены алгоритмы, основанные на представлении формы частиц шариковыми моделями и разложением в ряд по сферическим гармоникам. Особое внимание уделено проблемам неоднозначности и численной неустойчивости решений обратной задачи. Поиск решений в этих условиях требует применения статистического анализа наборов моделей, полученных при варьировании как параметров алгоритмов поиска, так и исходных данных (например, углового диапазона измерений). Изменяемыми параметрами алгоритмов поиска могут быть пространственное разрешение, ограничения на характеристики самой модели, периодическое варьирование баланса между членами целевой функции, состоящей из квадратичного фактора невязки и набора штрафных членов, отражающих структурные особенности модели. Рассмотрены вспомогательные вопросы, такие, как выбор сетки угловых отсчетов для вычисления невязки, новые алгоритмы шумовой фильтрации, подходы к разработке эффективных критериев качества моделей. Рассмотрены особенности анализа данных рассеяния от полидисперсных смесей частиц, в частности, методы определения числа компонентов по экспериментальным данным.

Биография:

Доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института кристаллографии им. А.В. Шубникова (ИК РАН), ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН. В 1975 году окончил химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова. В 1990 г. защитил кандидатскую диссертацию «Использование дополнительной информации при разложении спектров смесей на спектры компонентов». С 1993 г. начал заниматься проблемами анализа данных малоуглового рентгеновского рассеяния от неупорядоченных систем в лаборатории малоуглового рассеяния института кристаллографии. Разработал ряд программ, которые входят в пакет программ анализа данных малоуглового рассеяния ATSAS. В 2014 г. защитил докторскую диссертацию «Спектроскопия и малоугловое рассеяние в исследовании многокомпонентных систем». В настоящее время работает в лаборатории рефлектометрии и малоуглового рассеяния ИК РАН и продолжает активно сотрудничать с Д.И. Свергуном и членами его группы в Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL c/o DESY, Гамбург) в области разработки программного обеспечения и исследований структуры неупорядоченных систем. Области научных интересов: — исследование структуры неупорядоченных систем различной природы, разработка методов интерпретации данных малоуглового рассеяния, анализ многокомпонентных систем и др.; — численные методы: минимизация нелинейных функционалов, расчет специальных функций, новые подходы к фильтрации шумов в экспериментальных данных, статистические параметрические и непараметрические критерии качества решений, алгоритмы решения обратных задач и др.; — развитие методов компьютерного анализа смесей по наборам аддитивных данных измерений (различные виды спектров, в том числе и данные малоуглового рассеяния); — приборостроение, экспериментальная техника, проведение экспериментов.