Matematik

Matematik är en grundvetenskap bakom inte bara den tekniska utvecklingen utan också för vår förståelse av exempelvis biologiska, medicinska, sociologiska eller ekonomiska system.

Matematisk grundforskning bedrivs inom vitt skilda delar av matematiken, som inom algebra, geometri, grafteori, kombinatorik, topologi och olika områden av analys så som differentialekvationer, dynamiska system, funktionsrum och potentialteori.

Tillämpningar av dessa områden av matematiken finns inom i stort sett hela vetenskapen, exempelvis inom naturvetenskap, medicin, ekonomi och teknik. Fokus inom grundforskning är dock oftast på de grundläggande vetenskapliga frågorna med målet att bättre förstå och utveckla den moderna matematiken. Den bättre förståelsen bidrar sedan till många framtida tillämpningsmöjligheter, en del av idag helt oanad karaktär.

Optimeringslära behandlar de komplexa beslutssystem som har ett stort antal variabler och som därmed gör dem svårlösta. För riktigt svårlösta problem behövs nya algoritmer och matematiska modeller. Tillämpningar finns inom allt ifrån schemaläggning och optimering av snöröjning till att planera eldriven kollektivtrafik eller placera obemannade flygfarkoster i kommunikationsnätverk.

Matematisk statistik behandlar exempelvis multivariata normalfördelningar där man har en modell för väntevärdet (medelvärdet om försöket utförs ett oändligt antal gånger) och en matris av värden som varierar i ett mönster. Tillämpningar finns inom en lång rad områden som biologi, medicin, sociologi, teknik och ekonomi.
Även teorin om slumptalsmatriser studeras. Slumptalsmatriser är användbara som verktyg inom områden som finansiell matematik, teoretisk fysik eller trådlös kommunikation.

Inom beräkningsmatematiken arbetar LiU-forskare bland annat med tidsberoende partiella differentialekvationer som har stor betydelse för exempelvis simulering av turbulens runt flygplan eller vid simuleringar där vissa ingående värden är osäkra. Ett exempel på tillämpning är vid konstruktion av flygplan där man behöver leverera en simulering med en given, mycket liten felmarginal.

Matematikforskning bedrivs även inom områden som hur man med allt bättre metoder och modeller kan beräkna populationers tillväxt och storlek liksom risker för arters utdöende eller ekologisk kollapser. Forskarna arbetar även med att modellera hela det mänskliga blodsystemet, inklusive kärlväggar och inverkan från omkringliggande muskelvävnad.

Matematisk didaktik är ett forskningsområde där man bland annat tittar på nya hjälpmedel som surfplattor för matematikundervisning i särskolan liksom på undervisningsmetoder för barn med olika fysiska funktionsnedsättningar.

Forskning

Bild i skissat format med människohjärta som får behandling och en liten nalle brecvid

Computational Cardio-Oncology

Många canceröverlevare drabbas av allvarliga hjärt-kärlkomplikationer senare i livet. Computational Cardio-Oncology använder avancerade datametoder för att bättre förutse och förebygga dessa komplikationer, och därmed förbättra patientvården.

Gruppbild på Nageswari Shanmugalingam, Anders Björn, Jana Björn och Tomas Sjödin.

Ickelinjär potentialteori

Forskargruppen är främst intresserad av analys på metriska rum, speciellt ickelinjär potentialteori associerade med p-harmoniska funktioner och kvasiminimerare i euklidiska och metriska rum.

Möte i ett modernt kontorsrum.

Matematik och algoritmer för intelligent beslutsfattande

I omställningen mot en mer hållbar användning av resurser så är vårt bidrag att utveckla matematiska modeller och optimeringsmetoder för praktiskt relevanta men beräkningskrävande problem inom schemaläggning och resursallokering.

Nyheter

Forskningsnyheter

Jennifer Chepkorir

Från fattigdom till självständighet och självförsörjning

På uppdrag av regeringen tillsammans med Sida, skapar Matematiska institutionen och Linköping universitet möjlighet till livsavgörande förändringar för individer och världen. Jennifer från Kenya är en av dem.

Kaj Holmberg och Roghayeh Hajizadeh

Effektivisering av snöröjning i städer

Forskare på Matematiska institutionen vid Linköping har tagit fram en matematisk modell om hur snöröjning kan optimeras i svenska städer.

Scania el lastbil

Elektrifiering av tunga transporter kräver nytänkande

Elektrifiering av tunga transporter ställer nya och höga krav på planering av hur fordonen används och laddas. LiU-forskare har påbörjat ett projekt där slutmålet är att utveckla en programvara som kan planera rutter för elektrifierade lastbilar.