Dipartimento di Matematica e Informatica
Viale Andrea Doria, 6, 95128 CATANIA - Italy
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Nato a Palermo l’11 Gennaio 1958. Nel 1982 si laurea in Ingegneria Nucleare al Politecnico di Milano, con voti 100/100 e lode. Dopo un anno trascorso presso il Dipartimento di Fisica della Università di Catania, si iscrive al I ciclo del corso di Dottorato di Ricerca in Fisica, presso l’Università di Catania. Consegue il titolo di Dottore nell’Ottobre del 1986 con una tesi sulla propagazione e stabilità delle onde d’urto in fluidodinamica classica e relativistica, sotto la supervisione del prof. Angelo Marcello Anile. Nel 1987 vince una borsa CNR-NATO, con la quale si reca presso il Courant Institute of Mathematical Science della New York University, dove rimane, in qualità di Associate Researceh Scientist, fino al Luglio del 1990. Durante i tre anni trascorsi negli Stati Uniti si occupa di metodi alle particelle per equazioni cinetiche e del metodo dei vortici per la fluidodinamica.
Nel 1990 vince un concorso da Ricercatore Universitario nel settore “Fisica Matematica” presso l’Università dell’Aquila, e prende servizio nel Novembre dello stesso anno. Nel 1992 risulta vincitore del concorso nazionale da associato nel settore “Analisi Numerica”, e prende servizio nello stesso anno presso l’Università dell’Aquila. Nel Gennaio 2000 risulta idoneo ad un concorso di valutazione comparativa nel settore MAT/08 Analisi Numerica, e dall’Ottobre dello stesso anno occupa il ruolo di professore di prima fascia presso la Facoltà di Scienze MM.FF.NN. dell’Università di Catania.
Il prof. Russo è coordinatore del Dottorato di Ricerca in Matematica per la Tecnologia dalla sua istituzione (XVIII ciclo), e Direttore del Marcello Anile Center for Mathematics and its Applications (MACMA), un centro di ricerca interuniversitario di matematica per la tecnologia, Mathematics for Technology”, istituito il 14 Gennaio 2008 fra le Università di Catania e Firenze, con la partecipazione dell’Istituto Fraunhofer ITWM di Kaiserslautern.
Il prof. Russo ha fatto parte di diverse commissioni per il conseguimento del Dottorato o della Abilitazione presso Università italiane e straniere.
Ha fatto parte di svariate commissioni di concorsi nazionali, per due anni della commissione per l’esame di ammissione per la Scuola Superiore per la Formazione d’Eccellenza di Catania.
E’ stato responsabile di unità locali nell’ambito di diversi Progetti di Ricerca di rilevanza Nazionale, di un progetto CNR-NATO Italia-USA, di un progetto INTAS con i paesi della ex URSS, di due progetti nazionali INDAM.
Ha curato l’organizzazione di diversi workshop internazionali e di una scuola estiva.
Un curriculum (in inglese) aggiornato e completo si trova in rete nella pagina web personale Curriculum Vitae
Attività Didattica
Negli anni accademici 1990-91 e 1991-92, il prof. Russo ha tenuto esercitazioni di Meccanica Razionale agli studenti del corso di Laurea in Fisica persso l’Università dell’Aquila negli anni
Dal 1992-93 al 1999-2000 ha tenuto, presso la Facoltà di Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali della Universi corsi di Metodi di Approssimazione (annuale) per studenti di Matematica ed Informatica, Calcolo Numerico (semestrale) per Studenti di Informatica, Analisi Numerica (due semestralità) per studenti di matematica, corsi semestrali di Calcolo Numerico per i diplomi in Scienza dei Materiali.
Dal 2000-01 al 2007-08 ha tenuto diverse volte il corso di Analisi Numerica (semestrale) ed Analisi Numerica 2 (semestrale) per studenti di Matematica, il corso di Matodi di Approssimazione (semestrale) per studenti di Matematica, il corso di Calcolo Numerico e Programmazione per studenti di Matematica. I corsi si Analisi Numerica 2 e Metodi di Approssimazione fanno oggi parte del biennio specialistico di Matematica.
Ha tenuto due corsi per la SISSIS di Catania: il corso di Analisi Progettazione e simulazione didattica in matematica (50 ore), ed il corso di Temi di Analisi Numerica (25 ore).
Dall’anno della istituzione della Scuola Superiore per la Formazione s’Eccellenza di Catania, il prof. Russo ha sempre tenuto il corso tematico in Metodi Numerici presso tale istituzione.
Il prof. Russo è stato main lecturer in diverse scuole estive in internazionali su metodi numerici per equazioni cinetiche ( CEMRACS, INRIA, Rocquencourt, 1999, Methods and Models of Kinetic Theory, Porto Ercole, 2004) e su metodi numerici per leggi di conservazione (Summer School on Hyperbolic Partial Differential Equations, Technische Universitaet Hamburg-Harburg, 2001, Scuola Estiva di Ravello di Fisica Matematica, 2002, Advanced School on Numerical Solutions of Partial Differential Equations New Trends and Applications, Centre de Recerca Matematica, University of Barcelona, Spain, 2007).
Ha tenuto diverse volte un breve corso di metodi numerici per equazioni alle derivate parziali per il Dottorato di Ricerca in Matematica per la Tecnologia e per il Dottorato di Ricerca in Ingegneria Idraulica.
Attività Scientifica
Tematiche di ricerca.
1982-83 Laser annealing di semiconduttori impiantati, mediante impulsi laser al nano e 1984-1984-86 Metodi asintotici per la propagazione e la stabilità di onde d’urto in sistemi iperbolici di leggi di conservazione, con applicazione alla fluidodinamica classica e relativistica. Gli studi sono stati oggetto della tesi di Dottorato.
1987-1990 Metodi alle particelle per equzioni cinetiche. Approssimazione deterministica mediante particelle della soluzione della equazione del calore. Metodo dei vortici deterministico per le equazioni di Navier-Stokes della fluidodinamica incomprimibile in due dimensioni spaziali. Metodo dei vortici applicato alle equazioni di Eulero incomprimibili in due dimensioni spaziali: il metodo è basato sulla integrazione della legge di Biot-Savart su una triangolazione, ed è reso veloce mediante l’utilizzo di una espansione in multipoli.
Inizi anni 90. Formulazione di una teoria cinetica di fluidi con bolle, nel caso di fluidi incomprimibili, non viscosi, e di moto irrotazionale.
Modelli idrodinamici per dispositivi a semiconduttore e relative problematiche numeriche.
Metà anni novanta. Metodi numerici per equazioni cinetiche, ed in particolare: metodi spettrali per l’equazione di Boltzmann della gas dinamica rarefatta, per l’equazione di Fokker-Planck Landau della fisica dei plasmi, e per l’equazione di Boltzmann per mezzi granulari, metodi Monte-Carlo per l’equazione di Boltzmann.
Metodi ai volumi finiti per sistemi iperbolici di leggi di conservazione. In questo settore sono stati proposti e sviluppati nuovi schemi centrali di alta accuratezza per la approssimazione numerica di sistemi di leggi di conservazione. Sono stati proposti nuovi metodi per lo studio di sistemi iperbolici con termine di rilassamento stiff, accoppiando le discretizzazioni ai volumi finiti ed alle differenze finite di tipo centrale con metodi IMEX (IMplicit-EXplicit) per un efficace trattamento della discretizzazione temporale. Tale settore di ricerca è stato coltivato fino ad oggi (2008).
Sempre nel settore dei metodi per leggi di bilancio, sono stati proposti nuovi schemi ben bilanciati ai volumi finiti. L’ultimo risultato su tale argomento riguarda lo sviluppo di un metodo ben bilanciato di alto ordine, con applicazioni alle acque poco profonde, ed ai flussi nei jet.
Ultimo decennio. Simulazione di crescita di cristalli. Sono stati sviluppati metodi basati sull’approccio level set per la simulazione di formazione e crescita di policristalli, nella cosiddetta approssimazione di van der Drift. Durante tale ricerca è stata proposta una nuova tecnica per il calcolo della funzione distanza con segno di una interfaccia, ottenuta mediante l’approccio level set. Nel settore di metodi per la simulazione di crescita epitassiale, i risultati più interessanti riguardano lo sviluppo di un metodo molto efficiente per il calcolo della energia elastica durante deposizione eteroepitassiale (il modello prototipo è costituito da crescita di Germanio su Silicio). Il metodo, basato su una trattazione semianalitica del cristallo “bulk” mediante trasformata di Fourier discreta, e su un approccio tipo multigrid per la soluzione del corrispondente sistema lineare, risulta più efficiente dei metodi presenti in letteratura.
Il prof. Russo ha effettuato diversi soggiorni di studio, principalmente negli Stati Uniti (NYU, UCLA, UoM, Berkeley), ed in Europa (Francia [Paris VI, Lione], Germania [Kaiserslautern], Svizzera [Ginevra]).
La sua produzione scientifica ammonta ad un centinaio di articoli su riviste internazionali, è coautori di alcuni libri.
Ha tenuto relazioni su invito a diversi congressi e workshop internazionali.
E’ stato revisore per una quindicina di riviste a redazione internazionale.
Dal 2001 al 2006 ha fatto parte dell’Editorial Board di SIAM Journal of Numerical Analysis.
Attualmente fa parte del Comitato Direttivo de “Le Matematiche”.
Pubblicazioni Rappresentative
1. G. Russo, “Deterministic diffusion of particles”,
Communications of Pure and Applied Mathematics
XLIII, 697–733 (1990)
2. G. Russo
A Deterministic Vortex Method for the Navier-Stokes Equations
J. Comput. Phys.,108(2), , (84–94)1993;
3. G. Russo and P. Smereka
“Kinetic Theory of Bubbly Flow. I. Collisionless case”
SIAM J. Appl. Math., 56(2), 327–357 (1996);
4. R.E. Caflisch, Shi Jin, and G. Russo
Uniformly Accurate Schemes for Hyperbolic Systems with Relaxation
SIAM J. Numer. Anal., 341, 246–281 (1997);
5. D. Levy, G. Puppo, G. Russo
Central WENO Schemes for Hyperbolic Systems of Conservation Laws
Mathematical Modelling and Numerical Analysis, 33(3), 547–571 (1999);
6. L. Pareschi, G. Russo
Numerical solution of the Boltzmann equation I: spectrally accurate approximation of the collisional operator
SIAM J. Numer. Anal., 37(4), 1217-1245 (2000);
7. A.M. Anile, V. Romano, G. Russo
Extended hydrodynamical model of carrier transport in semiconductors
SIAM J. Appl. Math., 61(1), 74–101 (2000);
8. F. Filbet, G. Russo
High order numerical methods for the space non-homogeneous Boltzmann equation
J.Comput.Phys., 186(2), 457-480 (2003);
9. L. Pareschi, G. Puppo, G. Russo
Central Runge-Kutta Schemes for Conservation Laws”
SIAM J. Sci. Comput. 26 (2005), no. 3, 979–999;
10. G. Russo, P.Smereka
A multigrid-Fourier method for the computation of elastic fields with application to heteroepitaxy.
Multiscale Model. Simul., 51, 130–148 (2006).