Descrizione della commessa "Complessità nelle scienze naturali (MD.P02.012)"

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  • Descrizione della commessa "Complessità nelle scienze naturali (MD.P02.012)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Data l'importanza delle tematiche di bioinformatica e dell'uso di internet crediamo che gli impieghi descritti al punto precedente possano essere di interesse collettivo. (literal)
Strumentazione
  • essenzialmente macchine workstation del tipo personal computer. In caso di analisi legate allo studio di fenomeni astrofisici si sono utilizzate anche macchine specifiche in appositi centri di calcolo. (literal)
  • Gli strumenti analizzati sono macchine workstation del tipo personal computer. Per compiti particolari si e' fatto uso di server per l'acquisizione di flussi di dati e si sono adoperati database di tipo particolare. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Fisica dei sistemi autosimili, processi di crescita, studio dell'invarianza di scala geometrica e topologica con particolare attenzione ai sistemi di reti. Fisica computazionale dei sistemi complessi. Studio del trasporto di campi e particelle in sistemi turbolenti. DInamica fuori equilibrio e instabilita' dei materiali. Meccanica Statistica di sistemi caotici e disordinati. Modellistica molecolare e simulazione di biopolimeri. Dinamica di sistemi dissipativi e materiali granulari. Fisica computazionale di sistemi astrofisici. Analisi statistiche di topografie planetarie (literal)
  • Fisica dei sistemi autosimili, processi di crescita, studio dell'invarianza di scala geometrica e topologica con particolare attenzione ai sistemi di reti. Fisica computazionale dei sistemi complessi. DInamica fuori equilibrio e instabilita' dei materiali. Modellistica molecolare e simulazione di biopolimeri. Dinamica di sistemi dissipativi e materiali granulari. Fisica computazionale di sistemi astrofisici. Analisi statistiche di topografie planetarie (literal)
Competenze
  • Calcolo delle probabilita', teoria termodinamica per granulari, turbolenza e sistemi di reti. Simulazioni al calcolatore, analisi di campo medio e modelli esatti. (literal)
  • Calcolo delle probabilita', teoria termodinamica per granulari teoria dei grafi per sistemi di reti. Calcoli analitici su Simulazioni al calcolatore, analisi di campo medio e modelli esatti. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Realizzazione di metodologie e procedure informatiche e computazionali per il riconoscimento di serie temporali e sistemi complessi. Particolare attenzione alle applicazioni alla realizzazione di tecniche utili per motori di ricerca e bioinformatica. (literal)
  • Realizzazione di metodologie e procedure informatiche e computazionali per il riconoscimento di serie temporali e sistemi complessi. Particolare attenzione alle applicazioni alla realizzazione di tecniche utili per motori di ricerca e bioinformatica. Studio dell'evoluzione della produttività nelle nazioni (literal)
Tecnologie
  • Simulazioni MonteCarlo, Tecniche di Campo Medio e diagrammatiche; Teoria dei Grafi. (literal)
  • Simulazioni MonteCarlo, Tecniche di Campo Medio e diagrammatiche. (literal)
Obiettivi
  • Nel caso dei sistemi di reti ci proponiamo di studiare gli effetti del traffico sulla topologia e se questo determini instabilità di qualche natura per il sistema. Per i fenomeni di turbolenza l'obiettivo è la determinazione della soluzione delle equazioni per il trasporto non lineare. Per quanto riguarda lo studio dei materiali siamo interessati ai fenomeni di valanghe all'interno dei materiali magnetici e delle impurezze nei fenomeni di frattura. Per i fenomeni di turbolenza l'obiettivo è il raggiungimento di una caratterizzazione sistematica della statistica e del trasporto di particelle in flussi turbolenti. Per i sistemi astrofisici la comprensione dei meccanismi fondamentali di formazione di strutture in sistemi di particelle autogravitanti sia a simmetria centrale sia in condizioni di omogeneita' spaziale. (literal)
  • Per i sistemi economici ci proponiamo di valutare l'evoluzione della produttività delle nazioni con metodi di fisica statistica Nel campo delle reti complesse vogliamo analizzare le proprieta' di trasporto su di esse sia dal punto di vista della propagazione di un contagio, sia dal punto di vista dell'ottimizzazione del trasporto di energia elettrica. Per i sistemi astrofisici la comprensione dei meccanismi fondamentali di formazione di strutture in sistemi di particelle autogravitanti sia a simmetria centrale sia in condizioni di omogeneita' spaziale. Nel caso dei sistemi di fratture Ci proponiamo di investigare come i modelli introdotti stabiliscano un link tra modelli SOC e sistemi reali. Per quanto riguarda l'evoluzione virale ci proponiamo anche di analizzare le analogie con alcuni modelli (breaking-healing) introdotti recentemente nello studio sia di sistemi tribologici, che di sistemi biologici. Ci proponiamo di usare i risultati di questa analisi allo scopo di individuare il ruolo delle interazioni cross-immuni nella forma particolare (comb-like) dei cluster di immunita' del virus dell'influenza A. (literal)
Stato dell'arte
  • Le tematiche di ricerca sopra indicate individuano le possibili applicazioni nel campo della fisica dello stato condensato della nuova scienza della complessita. Questa scienza e' al momento di grandissima attualita' e in tutto il mondo nuovi istituti e dipartimenti si stanno formando su base multidisciplinare per comprendere come si possano studiare e controllare questi fenomeni. Applicazioni recenti nelle varie discipline elencate fra le tematiche di ricerca riguardano la realizzazione di motori di ricerca, la sincronizzazione in reti di elementi caotici, la compresione delle proprieta' di dinamiche relative al trasporto di particelle inerziali in turbolenza sviluppata e lo studio delle fratture e delle proprieta' plastiche dei materiali. (literal)
  • La fisica della complessità rappresenta uno dei più promettenti campi di ricerca apparsi negli ultimi anni. L'istituto dei sistemi complessi è uno degli istituti di punta in questa ricerca che fornisce una base quantitativa allo studio di un gran numero di fenomeni non analizzati di solito dalle scienze esatte. Le applicazioni sono molteplici e vanno dalla descrizione ed ottimizzazione di sistemi economici allo studio di reti di trasporto alla realizzazione di motori di ricerca, la sincronizzazione in reti applicata l'ottimizzazione del trasporto di energia elettrica lo studio degli indicatori bibliometrici la propagazione di epidemie l'evoluzione dinamica di virus lo studio di fenomeni finanziari In tutti questi campi lo stato dell'arte è composto da lavori prodotti nell'istituto o da collaboratori (literal)
Tecniche di indagine
  • Prinicipalmente modellizzazione statistica dei vari sistemi e loro studio analitico o computazionale. (literal)
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