Teori och modellering

Datorhall på Nationellt Superdatorcentrum, Campus Valla, Linköpings universitet. — Fotograf: Thor Balkhed

Driver vetenskapen framåt genom matematisk modellering och datorsimuleringar

Även om disciplinerna inom Teori och modellering representerar breda vetenskapliga områden är de alla beroende av en gemensam kärna av matematisk modellering, numeriska metoder och datorsimuleringar. Beräkningsproblem hanteras av komplexa system som kräver ett brett spektrum av vetenskaplig kunskap: problemformulering, matematisk modellering, numerisk analys, programmering för parallell exekvering, hårdvarulösningar, verktyg för analys och visualisering etc. Behovet av forskning och utbildning inom det breda området teori och modellering är stort. Anledningen är den snabba utvecklingen av datorer, effektiva algoritmer, mjukvara och enorma databaser som vi får vara med om i dag. Det ger nya stora möjligheter till lösningar till viktiga problem på realistiska sätt.

Ersätter dyra och tidskrävande experiment

I vårt arbete använder vi oss av matematisk modellering, numeriska metoder och simuleringar. Dessa realistiska simuleringar baserade på matematiska modeller och snabb tillgång till stora databaser kan komplettera och även ersätta dyra och/eller tidskrävande experiment och produktutveckling. Det kan även ersätta otillgängliga experiment som i geofysik och astrofysik.

Strategiska samarbeten

Vi har tillgång till beräkningsanläggningar och expertis vid Nationellt superdatorcentrum (NSC). I synnerhet är vi och NSC aktivt involverade i svenska e-Science Research Centre (SeRC). Vi deltar aktivt i det tvärvetenskapliga Materials Science Laboratory för avancerade funktionella material (AFM). Både SeRC och AFM stöds av den svenska regeringen. Vi är involverade i Linnaeus Strong Research Environment som stöds av Vetenskapsrådet, i strategiska forskningscentra "Multifilms", "Center of Organic Electronics (COE)", och FunCase som stöds av Stiftelsen för Strategisk Forskning (SSF). Vi är en del av FORMAS forskningsmiljö "Centre of Excellence for Farm Animal Welfare Research". Vi samordnar projektet "Stark Field Physics d new States of Matter" som stöds av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse (KAW).

Vi bedriver vår forskningsverksamhet i nära kontakt med experimentella grupper och utbildningar inom teknik och naturvetenskap.

Forskarutbildning

Forskarutbildningsämnet Teori och modellering inom naturvetenskap har en bred naturvetenskaplig profil och delar en gemensam kärna av matematisk modellering, numeriska metoder och datorsimulering.

Forskningen kan i huvudsak indelas i fyra huvudmoment, nämligen modellering, metodutveckling, simulering och analys. En modell utarbetas för att beskriva den komplexa verkligheten på ett praktiskt hanterbart sätt utan att förlora nödvändig flexibilitet. Modellen innefattar ett antal grundläggande ekvationer vars lösningar är kopplade till systemets egenskaper. För att kunna lösa ekvationerna krävs ofta en utveckling av nya metoder som kan implementeras i datorprogram och simuleras på datorer. En analys av resultaten visar om ny och användbar kunskap kan extraheras från modellen eller om den eventuellt måste omarbetas. Angreppssättet är generellt applicerbart i teoretiskt forsknings- och utvecklingsarbete och det är vår ambition att forskarutbildningen skall ge en god grund för fortsatt arbete i såväl akademi som näringsliv. Läs mer om forskarutbildningsämnet Teori och modellering inom naturvetenskap.

Styrgrupp

Vår forskning

Laboratoriet för Organisk Elektronik

Vid Laboratoriet för organisk elektronik, LOE, forskar och utvecklar vi komponenter och system som utnyttjar elektroniska och optiska funktioner i organiska molekyler och plaster.

Internationellt samarbete lägger grunden för AI för material

AI skyndar på utvecklingen av nya material. En förutsättning för AI inom materialforskning är storskalig användning och utbyte av data om material. Detta underlättas av en bred internationell standard som forskare vid LiU är med och organiserar.

LiU-teoretiker beräknar egenskaperna hos nya ultra-okomprimerbara, hårda och supraledande material

Det finns en enormt och växande efterfrågan på material som kan stå emot extrema förhållanden, särskilt avancerade hårda och högledande material.

Nyheter om Teori och modellering

Internationellt samarbete lägger grunden för AI för material

Så kan en molekylär motor växlas

Forskare har länge strävat efter att utveckla artificiella molekylära motorer som omvandlar energi till riktad rörelse, för exempelvis energilagring eller inom medicin. Nu har LiU-forskare en lösning på ett svårknäckt problem: en ”molekylär växel”.

Svår MS-sjukdom förutsägs med maskininlärning

En kombination av endast 11 proteiner kan förutsäga hur svår multipel skleros (MS) olika personer kommer att få många år framåt i tiden. Proteinerna skulle kunna användas till att individanpassa behandlingen efter hur svår sjukdomen förväntas bli.

Relaterat innehåll

Nationellt superdatorcentrum (NSC)

Nationellt Superdatorcentrum (NSC) vid LiU är en av Sveriges ledande leverantörer av högprestandaberäkningar och datalagring. NSC driver och utvecklar storskaliga beräknings- och lagringsresurser.

Avancerade funktionella material - AFM

Avancerade funktionella material, AFM, är en interdisciplinär forskningsmiljö som bedriver forskning inom avancerade funktionella material. Initiativet baseras på en satsning från regeringen med strategiska forskningsområden som grund.