Témata disertačních prací nejsou omezena pouze na ryze matematické problémy. Část z nich je motivována nebo přímo vznikla ve spolupráci s ostatními katedrami Fakulty elektrotechniky a informatiky, případně se zabývá matematickými aspekty problematik spadajících do jejich odborného zaměření.
Jako příklad lze uvést smíšenou metodu FEM pro nedestruktivní defektoskopii draku letadla, která byla řešena ve spolupráci se společností Honeywell. Dalším příkladem je FEM–BEM metoda pro modelování tváření plechů elektromagnetickým polem, realizovaná v rámci spolupráce většiny kateder fakulty s Fraunhoferovým institutem IWU v Chemnitzu. Dále lze zmínit např. adaptaci optimálních QP algoritmů pro úlohy optimálního řízení (kybernetika), paralelní 3D registraci obrazu (informatika, biomedicínské inženýrství) či problematiku spolehlivosti energetických sítí (elektroenergetika).
Je vhodné doplnit, že některá témata jsou motivována rovněž problémy řešenými na jiných fakultách, v Národním superpočítačovém centru IT4Innovations či dokonce na mimouniverzitních pracovištích (např. Fakultní nemocnice Ostrava). Tento interdisciplinární přesah je přirozeným důsledkem role oboru Výpočetní a aplikovaná matematika na VŠB–TUO.
Hlavní směry současného výzkumu a disertačích prací:
- Paralelní časo-prostorová BEM pro vlnovou rovnici
- Časo-prostorová diskretizace na bázi nespojité Galerkinovy metody pro parabolické rovnice vedení tepla a proudění tekutin
- Metoda hraničních prvků vyšších řádů implementována na GPU
- Paralelní 3D smíšená FEM pro elasticitu, která je robustní vůči locking efektům
- Kompozitní FEM pro modelování trhlin
- FEM-BEM metoda pro modelování tváření plechů elektromagnetickým polem
- Urychlení elasto-dynamických simulací pomocí paralelizace
- Analýza podmíněností klastrů s aplikacemi ve vývoji masivně paralelních H-TFETI algoritmů
- Využití škálovatelných TFETI algoritmů pro masivně paralelní registraci 3D objektů a aplikacemi v lékařství
- Paralelní implementace algoritmů pro výpočet elektronové struktury molekul v Hartree-Fockově aproximaci s využitím tenzorových metod a moderních optimalizačních algoritmů
- Variační metody pro úlohy typu minimax
- Adaptace optimálních QP algoritmů na řešení úloh optimálního řízení s dlouhým horizontem např. optimální řízení dronu
- Řešení úloh tvarové optimalizace pro kontaktní úlohy se třením (zejména Coulombovým)
- Optimalizace minimálního nejvyššího odchozího stupně v orientaci grafu
- Studium řídkých grafů
- Výpočty elektronové struktury molekul a molekulových komplexů, modelování kvantových efektů v jaderných stupních volnosti či modelování neadiabatické srážkové dynamiky molekul
- Kvantifikace a kvalifikace dynamických vlastností reakčně difuzních modelů
- Vývoj metod modelování spolehlivosti energetických sítí
- Aplikace metod analýzy diskrétních dynamických systémů na dynamiku rotorů
- Pokročilé statistické, bayesovské a machine-learningové metody v aplikacích
- Stochastické modelování, optimalizace a analýza rizik komplexních systémů