Projektbeschreibung
Eine Entwicklung bei mathematischen Gleichungen wirft Licht auf ökologische und evolutionäre Dynamik
Mathematik bildet das Fundament für unsere Beschreibung praktisch unbegrenzter Verhaltensweisen und Phänomene in lebenden und nicht lebenden Systemen. Gleichungen sagen uns konkret, welche Beziehung zwischen einer oder mehr Eingaben (Variablen) und einer oder mehr möglichen Ausgaben besteht – mit anderen Worten, das Ergebnis, wenn wir die Eingabe ändern. Sie geben Einblick in alles von Quantenmechanik und der Freisetzung von Neurotransmittern bis hin zu Fluktuationen am Aktienmarkt, wobei sich partielle Differenzialgleichungen als besonders nützlich erweisen. Derzeit fehlen neuen Theorien und Experimenten in der ökologischen und evolutionären Dynamik jedoch die mathematischen Grundlagen, um sie gut zu beschreiben; somit fehlen der Biologie die erforderlichen Modelle, um Hypothesen zu komplexen dynamischen Systemen zu testen. Mit dem EU-finanzierten Projekt WACONDY wird diese Lücke mithilfe einer Erweiterung der Hamilton-Jacobi-Gleichungen und verwandter Gleichungen geschlossen. Die Ergebnisse werden Werkzeuge ermöglichen, die in der Wissenschaft für die Untersuchung, Erklärung oder Entdeckung von Mustern oder Veränderungen in der Natur benötigt werden.
Ziel
Biology is a source of exciting mathematical challenges. Likewise, there is a strong demand from biologists for rationalizing and quantifying their fascinating observations and for testing hypotheses via theoretical models. PDE have proven powerful for these purposes. The main goal of the WACONDY project is to expand the theory of Hamilton-Jacobi (HJ) equations and related ones to encompass recent investigations in ecological and evolutionary dynamics. The asymptotic analysis of wave propagation in structured populations, along with that of equilibria in quantitative genetics models, have generated new problems that fall outside of the scope of the current theory. These novel HJ equations arise in regimes that are analogous to semi-classical analysis in physics. On the one hand, they are valuable for biology because the associated dynamics can be reduced to simpler rules than the original problem. On the other hand, they do not fit in the classical theory of viscosity solutions. Hence, innovative techniques are needed to achieve their deep understanding.
The envisioned outcomes of the project are: a comprehensive analysis of non-local HJ equations arising in kinetic reaction-transport equations and reaction-diffusion equations for dispersal evolution; the asymptotic analysis of quantitative genetics models balancing diversity among offspring and selection of the fittest individuals, in the regime of small variance. The case of sexual reproduction will be emphasized, as the associated limit problem unveils novel features, beyond the HJ formulation. The design of asymptotic-preserving numerical schemes for this new class of equations will complement the program.
Beyond tackling these fundamental aspects, the project aims to open new interdisciplinary research directions. We anticipate contributions to diverse topics such as collective waves of micro-organisms, propagation of genetically engineered organisms, and patterns of adaptation in changing environments.
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.
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.
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik
- Naturwissenschaften Mathematik reine Mathematik mathematische Analyse Differentialgleichungen partielle Differentialgleichungen
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Mikrobiologie
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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.
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H2020-EU.1.1. - EXCELLENT SCIENCE - 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.
ERC-COG - Consolidator Grant
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2019-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.
75794 PARIS
Frankreich
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.