Projekty UE z zakresu matematyki wskazują potencjał ERC
Program Nowych i Powstających Dziedzin Nauki i Technologii (NEST), realizowany w ramach Szóstego Programu Ramowego (6. PR) był pod wieloma względami prekursorem Europejskiej Rady ds. Badań. W przeciwieństwie do innych działalności w ramach 6. PR, priorytety badawcze nie były określone od samego początku. 215 milionów euro z budżetu NEST zarezerwowano na badania w nowych i powstających dziedzinach, które oferują rzeczywisty potencjał, oraz które pokrywają się z dziedzinami priorytetowymi finansowanymi w ramach innych działań programu 6. PR lub wykraczają poza ich zakres. Zważywszy, że celem działania jest ustalenie przyszłych potrzeb, nie jest żadnym zaskoczeniem, że sporą liczbę projektów finansowanych przez NEST można uznać za badania podstawowe. Aczkolwiek na badania podstawowe zawsze przeznaczano określoną kwotę funduszy UE z programów badawczych Komisji, NEST zaoferował dodatkowe możliwości dla tych projektów wysokiego ryzyka, a Europejska Rada ds. Badań (ERC) ma się tę rolę przejąć oraz ją zwiększyć. Niektóre dziedziny naukowe zostały wprowadzone do ramowych programów badawczych UE już w ramach NEST - dziedziny, które nie były uprzednio szczególnym przedmiotem zaproszeń do składania ofert, jakie publikowano w związku z realizacją programów ramowych. Jedną z tych dziedzin jest matematyka. Fundusze z NEST przeznaczono już na cztery projekty z dziedziny matematyki, a różnorodność tematów objętych tymi projektami odzwierciedla rozległość wpływu, jaki mogą mieć badania w danej dziedzinie. Projekty te dotyczą teorii dziedzin oraz modelowania matematycznego, funkcjonowania organizmów na poziomie molekularnym, zwiększenia skali chemii kwantowej oraz integracji stanowisk w stosunku do problemów naukowych z wykorzystaniem matematyki. Kiedy naukowcy opracowują system, bez względu na to, czy jest to samochód, podnośnik czy też elektrony, wykorzystywanym do tego celu narzędziem matematycznym jest równanie różniczkowe, wyjaśnia Werner Seiler z Heidelberg University - jeden z uczestników projektu "Globalna integralność teorii dziedzin" (GIFT). Jednak w równaniach należy uwzględniać zmiany, jakie mogą występować w ramach danego systemu, spowodowane relacjami między różnymi elementami. Było to wyzwaniem dla matematyków już od początku dziewiętnastego wieku i jest również podstawowym przedmiotem zainteresowania projektu GIFT. Partnerzy mają nadzieję opracować techniki matematyczne, a następnie zamienić je na algorytmy, przekształcając je w programy komputerowe umożliwiające inżynierom rozwiązywanie problemów. Projekt HYGEIA (Systemy hybrydowe do modelowania i analizy sieci biochemicznej) będzie korzystał z wiedzy technologicznej w zakresie modelowania z dziedziny regulacji i projektowania technicznego, złożonych technik obliczeniowych oraz biologii, w celu stworzenia systemów hybrydowych, które zgodnie z oczekiwaniami partnerów mogłyby być używane jako podstawa do komputerowych symulacji całych komórek. Zespół bada trzy systemy biologiczne: e.coli DNA do duplikacji drożdży i komórek. Każdy system jest w pewnym sensie niewyjaśniony. Na przykład, w przypadku poddania bakterii e.coli stresowi żywieniowemu, przestaje się ona rozmnażać i ulega hibernacji do czasu udostępnienia jej większej ilości pożywienia, powiedział serwisowi CORDIS Wiadomości John Lygeros, koordynator projektu z University of Patras w Grecji. W przypadku duplikacji komórek, niewyjaśnione pozostaje pytanie, dlaczego dwie nowe komórki są czasami identyczne, a czasami się od siebie różnią. W którymś punkcie zapada "decyzja", a konsorcjum HYGEIA pragnie dowiedzieć się czegoś więcej o "przypadkowości" tego stadium. Przechodząc od biologii do chemii, w ramach projektu "Pomiary funkcyjne gęstości dla systemów o bezprecedensowych rozmiarach na równoległych komputerach" (BIGDFT) zostaną opracowane szybsze techniki w celu zwiększenia skali chemii kwantowej. Może to doprowadzić do pojawienia się nowych możliwości w nanotechnologii oraz w przemyśle farmaceutycznym. Zespół będzie badał, czy podejście liniowe do obliczeń chemicznych można stosować w teorii funkcyjnej gęstości - narzędziu wykorzystywanym do prognozowania geometrii cząsteczek. . W razie powodzenia, za pomocą oprogramowania open source będzie można wykonywać obliczenia struktury elektronowej w systemach o bezprecedensowych rozmiarach, wyjaśnia Thierry Deutsch z Francuskiej Komisji Energii Atomowej. Praca w ramach projektu NETIAM skoncentrowała się wreszcie na zastosowaniu modeli matematycznych do czterech bardzo różnych tematów, wybranych jako obszary oferujące możliwości rozwoju i wykorzystania matematyki do tworzenia nowych form współpracy multidyscyplinarnej. Te obszary to: - nowe multidyscyplinarne wyzwania w zakresie modelowania środowiska gospodarczego; - modelowanie przestępczości w środowisku społecznym; - wyzwania w zakresie wizualizacji i symulacji w odniesieniu do analizy i projektowania materiałów wirtualnych; - złożoność na poziomie molekularnym. Stosowanie modeli matematycznych do środowiska gospodarczego mogłoby skutkować stworzeniem stacjonarnych systemów zarządzania ryzykiem, umożliwiając tym samym zrównoważony rozwój i wpływając na poprawę konkurencyjności. Modelowanie przestępczości w środowisku społecznym może doprowadzić do powstania wzorców zbiorowych zachowań, co ostatecznie umożliwiłoby doradztwo w zakresie zarządzania tymi zachowaniami oraz służyłoby jako narzędzie do zrozumienia i prognozowania przestępstw. Wszystkie te projekty bardzo się od siebie różnią, lecz również wszystkie one posiadają dwa wspólne aspekty: występuje duże ryzyko polegające na braku gwarancji konkretnych wyników, a multidyscyplinarny charakter każdego projektu oznacza, że przełamują one bariery między różnymi dyscyplinami. - Już są wśród nas osoby, które nigdy wcześniej ze sobą nie rozmawiały - stwierdził Dr Seiler, którego projekt został zainicjowany zaledwie w styczniu. Dr Lygeros jest również bardzo podekscytowany faktem połączenia różnych dyscyplin w ramach projektu HYGEIA. Aczkolwiek z wykształcenia jest inżynierem, projekt ściśle koncentruje się na biologii, co jego zdaniem "oddala go od techniki jak nic do tej pory". Oczekuje się, że taka unikalna forma współpracy udzieli odpowiedzi na odwieczne pytania wynikające z podziału wiedzy na tradycyjnie wyodrębnione dziedziny. I nawet w przypadku, gdy nie uda się osiągnąć ostatecznego celu każdego projektu, po drodze zostanie rozwiązanych wiele istotnych problemów. - To już będzie sukces - stwierdził Dr Seiler. Wszyscy uczestnicy projektu mogą się do siebie bardzo zbliżyć w następstwie debaty o ERC. Oczekuje się, że wiodącą rolę w narzucaniu harmonogramu badań odgrywać będą sami naukowcy. Dr Seller wyraził opinię, że jeśli chodzi o projekty matematyczne, to ich finansowanie przez UE było dotychczas "prawie niemożliwe". NEST uważa za "szczęśliwy wyjątek", lecz wyraża nadzieję, że ERC zaoferuje jeszcze większe możliwości. - Wszelkie zmiany w tym zakresie są mile widziane - powiedział.