Projektbeschreibung
Nicht-asymptotische Maßkonzentration im Kontext der Nicht-Gleichgewichtsphysik
Versteckte Freiheitsgrade in Zeitreihendaten – die eine verborgene zugrunde liegende Dynamik darstellen – können auf bevorstehende kritische Übergänge in Systemen wie Proteinen, Klima oder Finanzmärkten hinweisen. Das ERC-finanzierte Projekt HiddenBio wird sich auf die nicht-asymptotische Maßkonzentration konzentrieren – also Vorhersagen zu einer hohen Wahrscheinlichkeit für einen kritischen Übergang –, die zum ersten Mal in der Nicht-Gleichgewichtsphysik adressiert wird. Der Ansatz beinhaltet die Analyse von Funktionalen projizierter Pfade, um hochdimensionale Landschaftsmerkmale aus der Reihenfolge der projizierten Zustände entlang der Trajektorien zu erfassen. Das Team wird die daraus hervorgehenden Statistiken und Maßkonzentrationen mit fortschrittlichen Methoden analysieren und diese auf mehrere biologische Systeme anwenden. Die Ergebnisse werden Aufschluss über die Faltung von Proteinen, die Selbstassemblierung von Nanomaschinen und die Zellbewegung bei der Geweberegeneration geben.
Ziel
The ability to infer information about hidden degrees of freedom from time series would revolutionize experiments on single molecules, mesoscale assemblies, and tissues, as well as financial and climate systems. Hidden dynamics are often essential, as they reflect the approaching of a critical transition or describe its mechanism, e.g. the folding of a protein or RNA, or an abrupt shift in climate. With the project proposed here I plan to push our quantitative understanding of experiments, ranging from single-molecule spectroscopy to observations of migrating cells and developing tissues, to a new level, by exploiting how the properties of a high-dimensional landscape and current imprint onto the time ordering of projected states along individual trajectories. I will introduce functionals of projected paths that are easily inferred from data, and analyze their statistics and measure concentration by combining the theory of functionals of stochastic paths, concentration inequalities, and semiclassical analysis, and apply these to single-molecule force spectroscopy and plasmon ruler experiments, cell tracking, and Molecular Dynamics simulations. A distinctive characteristic of the project is the focus on non-asymptotic measure concentration, i.e. on “occurs with high probability” results that will be addressed for the first time in the context of non-equilibrium physics. Providing a new framework for interpreting experiments—using the information readily encoded in the data but inaccessible to existing approaches—the project will generate new knowledge that will resolve the long-standing debate about intermediates in DNA, RNA and protein folding, controversies about non converging dynamics of folded proteins, and shed new light on the operation of nanomachines and self-assembly far from equilibrium, as well as cell movements during tissue regeneration. It will lead to a paradigm-shift in soft matter and biophysics and may reshape actuarial and climate science.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine
- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Molekülphysik und chemische Physik
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biophysik
- Naturwissenschaften Mathematik angewandte Mathematik Statistik und Wahrscheinlichkeit
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik RNS
Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2022-COG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
79098 Freiburg
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.