Εφαρμοσμένα Μαθηματικά PhD

University of Birmingham - Πανεπιστήμιο του Birmingham

Η ομάδα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών συμβάλλει στην έρευνα σε ένα ευρύ φάσμα θεμάτων στη Συνεχή Μηχανική, τη Μαθηματική Βιολογία, τα Μη Γραμμικά Συστήματα, την Αριθμητική Ανάλυση και τους Επιστημονικούς Υπολογιστές.

Η Ομάδα Εφαρμοσμένων Μαθηματικών αναγνωρίζεται για την κορυφαία και διεθνώς άριστη έρευνα και έχει ενεργές συνεργασίες με ερευνητές από τη βιομηχανία, την υγειονομική περίθαλψη και άλλους τομείς της επιστήμης και της μηχανικής. Η ομάδα παρέχει ευκαιρίες για μεταπτυχιακή έρευνα σε πολλούς τομείς των Εφαρμοσμένων Μαθηματικών. Πολλά διδακτορικά έργα προκύπτουν από εφαρμογές μηχανικής και περιλαμβάνουν συνεργασίες με ακαδημαϊκούς και βιομηχανικούς εταίρους.

Η Συνεχής Μηχανική είναι ένας παραδοσιακά ισχυρός ερευνητικός τομέας της Σχολής. Ενεργή έρευνα διεξάγεται στους τομείς της δυναμικής φυσαλίδων, της βιολογικής και φυσιολογικής μηχανικής ρευστών, της δυναμικής διαβροχής, της ροής σε πορώδη μέσα, της δυναμικής πιδάκων και σταγόνων υγρών, των ροών με μεταβάσεις φάσεων, των κυψελών καυσίμου και πολλών άλλων. Η έρευνα αυτή περιλαμβάνει μαθηματική μοντελοποίηση, μαθηματική ανάλυση των μοντέλων και των υποκείμενων φυσικών φαινομένων, καθώς και ανάπτυξη νέων υπολογιστικών εργαλείων.

Οι ερευνητικές δραστηριότητες στη Μαθηματική Βιολογία κυμαίνονται από εφαρμογές στην υγειονομική περίθαλψη (αντιμικροβιακή αντοχή, καρκίνος, επιληψία, μικροχειρουργικά ρομπότ και υπογονιμότητα, για παράδειγμα) και την κλιματική αλλαγή (απόκριση των φυτών στην αύξηση των επιπέδων διοξειδίου του άνθρακα) μέχρι τη θεμελιώδη βιολογία (σπάσιμο της συμμετρίας αριστερά-δεξιά στην πρώιμη ανάπτυξη του εμβρύου), ο ρόλος της ανισοτροπίας στην ανάπτυξη των ιστών) και την οικολογία (πολυπλοκότητα των οικοσυστημάτων και των τροφικών πλεγμάτων), έως τις νέες μαθηματικές και υπολογιστικές μεθόδους (υπολογισμοί χωρίς πλέγματα για ιξώδη ροή, σχήματα διάσπασης για στοχαστικές διαφορικές εξισώσεις). Η έρευνα αυτή έχει στενούς δεσμούς με μια σειρά ενδιαφερόμενων φορέων, ιδίως με το Κέντρο Μοντελοποίησης Συστημάτων και Ποσοτικής Βιοϊατρικής, το Ινστιτούτο Μικροβιολογίας και Λοιμώξεων, το Ινστιτούτο Τεχνολογίας Υγείας και το Ινστιτούτο Δασικών Ερευνών του Μπέρμιγχαμ.

Η έρευνα στον ευρύτερο τομέα των μη γραμμικών συστημάτων συνδυάζει την ανάπτυξη της θεμελιώδους μαθηματικής θεωρίας και της μεθοδολογίας για την επίλυση συστημάτων αντίδρασης-διάχυσης, αντίστροφων προβλημάτων και δυναμικών συστημάτων με τη συμβολή σε ένα ευρύ φάσμα μηχανολογικών και βιομηχανικών εφαρμογών. Οι τομείς εφαρμογής περιλαμβάνουν μη γραμμικά κύματα σε ροές ποταμών, ροές πετρελαιαγωγών, ροές και πίδακες ελεύθερης επιφάνειας, χημικές αντιδράσεις και μοντέλα κυψελών καυσίμου υδρογόνου.

Η έρευνα στην αριθμητική ανάλυση και τους επιστημονικούς υπολογισμούς καλύπτει ένα ευρύ φάσμα τομέων που σχετίζονται με το σχεδιασμό, την ανάλυση και την εφαρμογή αξιόπιστων και ακριβών αριθμητικών αλγορίθμων για την επίλυση μαθηματικών προβλημάτων που προέρχονται από εφαρμογές της πραγματικής ζωής. Οι τομείς ιδιαίτερης εστίασης και εξειδίκευσης περιλαμβάνουν αριθμητικές μεθόδους για μερικές διαφορικές και συνοριακές ολοκληρωτικές εξισώσεις, προσαρμοστικούς αλγορίθμους, αριθμητική γραμμική άλγεβρα, θεωρία προσέγγισης, αριθμητικές μεθόδους για ποσοτικοποίηση αβεβαιότητας, αλγορίθμους για προβλήματα μεγάλης κλίμακας και ανάπτυξη ερευνητικού λογισμικού.

Οι ερευνητές και οι διδακτορικοί φοιτητές έχουν πρόσβαση σε ισχυρούς υπολογιστικούς πόρους και εγκαταστάσεις, συμπεριλαμβανομένου του πανεπιστημιακού συμπλέγματος υπολογιστών υψηλών επιδόσεων BlueBEAR και της εγκατάστασης αποθήκευσης μεγάλων δεδομένων (BEAR Research Data Store).

Η κατάρτιση των διδακτορικών φοιτητών παρέχεται μέσω της ατομικής επίβλεψης της έρευνας, καθώς και με την παρακολούθηση σχετικών διδακτικών ενοτήτων και την παρακολούθηση σεμιναρίων και συνεδρίων προηγμένης έρευνας.

Αναγνωρισμένο από τη Royal Society of Biology με σκοπό την κάλυψη, εν μέρει, των ακαδημαϊκών απαιτήσεων και της εμπειρίας για την ιδιότητα του μέλους και του Chartered Biologist (CBiol).