Liczba urządzeń radiowych znacząco wzrosła w ostatnich latach.Ze względu na emitowane pole elektromagnetyczne,ich wpływ nie pozostaje obojętny dla ludzkiego zdrowia.Paradoksalnie,pole elektromagnetyczne znajduje również zastosowanie w medycynie,np.w diagnostyce i leczeniu chorób nowotworowych.Te fakty motywują prowadzenie badań w ramach proponowanego projektu,którego celem jest opracowanie nowych technik wielkoskalowych symulacji elektromagnetycznych dla oceny oddziaływania pola elektromagnetycznego na organizmy żywe.Numeryczne narzędzia są szczególnie istotne w tym przypadku,ze względu na ograniczenia metod eksperymentalnych w zastosowaniu do organizmów żywych.Cel projektu zostanie osiągnięty poprzez rozszerzenie możliwości stosowania metody różnic skończonych w dziedzinie czasu(FDTD),która to jest powszechnie uznana za najbardziej przydatną do symulacji oddziaływania pola elektromagnetycznego na organizmy żywe.Chociaż podstawowe sformułowanie tej metody liczy sobie więcej niż 40 lat,dalsze zwiększenie jej efektywności jest konieczne,aby móc rozwiązać aktualne problemy z pogranicza biologii i elektromagnetyzmu,a które są związane ze smogiem elektromagnetycznym w obszarach miejskich czy też projektowaniem anten mikrofalowych na potrzeby diagnostyki i terapii chorób nowotworowych.W celu osiągnięcia pożądanego postępu w wielkoskalowych symulacjach elektromagnetycznych,proponuję rozwój teorii i implementację w postaci oprogramowania następujących oryginalnych idei: (I)dekompozycji dziedziny obliczeniowej w metodzie FDTD na podobszary związane z symulowanymi obiektami i uwzględnienia oddziaływań między nimi za pomocą propagatorów opartych na dyskretnej funkcji Greena(II)rozwój nowej klasy warunków brzegowych imitujących właściwości statystyczne propagacji fal radiowych w obszarach miejskich,(III)heterogenicznego przetwarzania równoległego na wielordzeniowych jednostkach centralnych(CPU)i procesorach graficznych(GPU.Synergia ostatnich wyników badań w teorii elektromagnetyzmu z heterogenicznym przetwarzaniem równoległym pozwoli na przeprowadzenie symulacji bioelektromagnetycznych na niespotykaną dotąd skalę za pomocą relatywnie tanich zasobów obliczeniowych.Weryfikacja eksperymentalna opracowanych algorytmów zostanie przeprowadzona we współpracy z czołową grupą badawczą zajmującą się zobrazowaniem mikrofalowym w medycynie.