Spesialisering anvendt matematikk og beregningsorientert fysikk

Komplekse systemer

Komplekse systemer omgir oss alle. Her finner vi alt fra elektriske kraftsystemer, transportsystemer, sosiale nettverk, været og klima, og til og med hjernen. Vi bruker metoder fra statistisk fysikk, tidsrekkeanalyse, stokastiske og dynamiske prosesser samt nevrale nettverk for å utforske og forstå disse komplekse systemene.

Vi lager matematiske og numeriske modeller for å analysere og simulere både små og store komplekse systemer. Dette kan hjelpe oss å svare på store spørsmål som angår oss alle som hvordan løse klimakrisen og hvordan fungerer hjernen.  

Vi forsker på følgende temaer:

• Modellering av enheter for energilagring

  Batterier og superkondensatorer spiller en stadig større rolle i vårt samfunn. Begge disse elektrokjemiske energilagringsenhetene er avhengige av elektrisk ladning av porøse elektroder fylt med ioniske væsker. I prosjektet PoreCharge bygger vi teoretiske modeller for å forstå disse enhetene. Her bruker vi molekylære simuleringer av enkelte nanometerstore porer og setter disse sammen med kontinuummodeller av hele enheten.

  Vårt arbeid er en blanding av penn-og-papir-beregninger, molekylære simuleringer, og numerisk løsning av partielle differensialligninger. Mye av vårt arbeid skjer i samarbeid med eksperimentelle forskere i ulike europeiske land.

  Kontakt:

• Modellering av energisystemer

  En pålitelig strømforsyning er svært viktig i vårt samfunn. Vi bruker elektrisitet hjemme, til transport, på sykehus, universiteter, og i industrien. Mye data om drift av våre kraftsystemer har blitt samlet inn de siste årene. Ved å bruke matematiske og numeriske modeller kan vi analysere og simulere små og store energisystemer.

  I forskningsgruppen for digitale elektriske kraftsystemer bruker vi metoder fra komplekse systemer, som statistisk fysikk, tidsserieanalyse, stokastiske og dynamiske prosesser, nettverksanalyse, og maskinlæring, for å forstå hele energisystemet bedre. Å forstå dagens energisystemer er kritisk for å sikre at de kan spille en sentral rolle i å håndtere klimakrisen.

  Kontakt:

• Modellering i sensorteknologiens verden 

  For å utvikle høyteknologiske målesensorer, trenger vi å forstå hvordan lys fra forskjellige kilder oppfører seg i ulike optiske systemer. Hvorfor? Når vi har innsikt i hvordan lys vekselvirker med ulike materialer, kan vi lage avanserte målesensorer basert på lys, som kan brukes i medisin, matvitenskap, og til og med i roboters dynamiske verden. Ved å kombinere elektromagnetiske modeller med maskinlæring kan vi «se» hvordan lys beveger seg gjennom menneskelige vev eller navigerer i optiske målesystemer.

  Forskergruppen PHOTONFOOD

  Forskergruppen BioSpec

  Kontakt:

• Beregningsorientert hjerneforskning og nevrofysikk

  Har du lurt på hvordan hjernen fungerer? Da er nevrofysikk for deg. Som masterstudent hos oss arbeider du sammen med fysikere, informatikere, biologer og matematikere i et felles tverrfaglig fagmiljø ved NMBU og Universitetet i Oslo på problemstillinger innen hjerneforskning. Du bruker avanserte beregningsmodeller for å studere hvordan vi tenker, hvordan nerveceller kommuniserer og hvordan vi kan forstå hjernesykdommer.

  • NMBU og Human Brain Project
  • Mer om Human Brain Project
  • Nå er fysikere blitt hjerneforskere
  • Kan vi regne ut hvordan vi tenker?
  • Kampen mot hjernesykdommene