Matematyka stosowana PhD

University of Birmingham - University of Birmingham

**Grupa Matematyki Stosowanej przyczynia się do badań nad szerokim zakresem tematów w mechanice ciągłej, biologii matematycznej, systemach nieliniowych, analizie numerycznej i obliczeniach naukowych.

Grupa Matematyki Stosowanej jest uznawana za wiodącą na świecie i doskonałą na arenie międzynarodowej i prowadzi aktywną współpracę z naukowcami z przemysłu, opieki zdrowotnej i innych dziedzin nauki i inżynierii. Grupa zapewnia możliwości prowadzenia badań podyplomowych w wielu obszarach matematyki stosowanej. Wiele projektów doktoranckich wynika z zastosowań inżynieryjnych i obejmuje współpracę z partnerami akademickimi i przemysłowymi.

Mechanika płynów jest tradycyjnie silną dziedziną badawczą w Szkole. Aktywne badania prowadzone są w obszarach dynamiki pęcherzyków, mechaniki płynów biologicznych i fizjologicznych, dynamicznego zwilżania, przepływu w ośrodkach porowatych, dynamiki strumieni i kropel cieczy, przepływów z przejściami fazowymi, ogniw paliwowych i wielu innych. Badania te obejmują modelowanie matematyczne, analizę matematyczną modeli i podstawowych zjawisk fizycznych, a także rozwój nowych narzędzi obliczeniowych.

Działalność badawcza w dziedzinie biologii matematycznej obejmuje zastosowania w opiece zdrowotnej (na przykład oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe, rak, epilepsja, roboty mikrochirurgiczne i niepłodność) i zmianach klimatu (reakcja roślin na rosnący poziom dwutlenku węgla), poprzez biologię podstawową (łamanie symetrii lewo-prawo we wczesnym rozwoju zarodka; rolę anizotropii we wzroście tkanek) i ekologię (złożoność ekosystemów i sieci pokarmowych), po nowatorskie metody matematyczne i obliczeniowe (obliczenia bezsiatkowe dla przepływów lepkich, schematy plucia dla stochastycznych równań różniczkowych). Badania te są ściśle powiązane z szeregiem interesariuszy, w szczególności z Centrum Modelowania Systemów i Biomedycyny Ilościowej, Instytutem Mikrobiologii i Infekcji, Instytutem Technologii Opieki Zdrowotnej oraz Instytutem Badań Leśnych w Birmingham.

Badania w szerokim obszarze układów nieliniowych łączą rozwój podstawowej teorii matematycznej i metodologii rozwiązywania układów reakcyjno-dyfuzyjnych, problemów odwrotnych i układów dynamicznych z wkładem w szeroki zakres zastosowań inżynieryjnych i przemysłowych. Obszary zastosowań obejmują nieliniowe fale w przepływach rzecznych, przepływy w rurociągach naftowych, przepływy na swobodnej powierzchni i strumienie, reakcje chemiczne i modele wodorowych ogniw paliwowych.

Badania w dziedzinie analizy numerycznej i obliczeń naukowych obejmują szeroki zakres obszarów związanych z projektowaniem, analizą i wdrażaniem solidnych i dokładnych algorytmów numerycznych do rozwiązywania problemów matematycznych pochodzących z rzeczywistych zastosowań. Obszary szczególnego zainteresowania i wiedzy specjalistycznej obejmują metody numeryczne dla równań różniczkowych cząstkowych i całkowych brzegowych, algorytmy adaptacyjne, numeryczną algebrę liniową, teorię aproksymacji, metody numeryczne kwantyfikacji niepewności, algorytmy dla problemów o dużej skali oraz rozwój oprogramowania badawczego.

Naukowcy i doktoranci mają dostęp do potężnych zasobów obliczeniowych i udogodnień, w tym uniwersyteckiego klastra obliczeń o wysokiej wydajności BlueBEAR i magazynu dużych danych (BEAR Research Data Store).

Szkolenie doktorantów odbywa się poprzez indywidualny nadzór nad badaniami, a także poprzez udział w odpowiednich modułach dydaktycznych i uczestnictwo w zaawansowanych seminariach i konferencjach naukowych.

Akredytowany przez Royal Society of Biology w celu częściowego spełnienia akademickich i doświadczalnych wymagań członkostwa i Chartered Biologist (CBiol).