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En esta página aparece información relativa a las publicaciones de los proyectos: 

2023

2022

2021

 

2020

US-1381261

 Diferentes perspectivas para modelos biomatemáticos: modelización, análisis y aproximación


Responsable: Antonio Suárez Fernández / María Ángeles Rodríguez Bellido
Tipo de Proyecto/Ayuda: Proyectos I+D+i FEDER Andalucía 2014-2020
Referencia: US-1381261
Fecha de Inicio: 01-01-2021
Fecha de Finalización: 31-05-2023

 

logo financiador

Empresa/Organismo financiador/es:

  • Junta de Andalucía (Consejería de Economía, Conocimiento, Empresas y Universidad)

 

Equipo:

  • Equipo de Investigación:
  • Equipo Colaborador:
    • Pablo Álvarez Caudevilla (alta: 02/02/2023)
    • Cristina Brandle Cerqueira (alta: 02/02/2023)
    • Juan Calvo Yagüe (alta: 10/03/2023)
    • Eduardo Casas Rentería (alta: 09/03/2023)
    • Tomasz Cieslak
    • William Cintra
    • Raúl Ferreira de Pablos (alta: 05/05/2023)
    • Carlo Giambiagi Ferrari (alta: 01/03/2022)
    • Ansgar Jungel
    • Vinicius Kobayashi Ramos (alta: 15/04/2023)
    • Exequiel Mallea Zepeda
    • Juan Pablo Pinasco
    • José Rafael Rodríguez Galván
    • Diego Armando Rueda Gómez
    • Mazen Saad
    • Nicolás Saintier
    • Giordano Tierra Chica

Contratados:

  • Investigadores:
    • Carlo Giambiagi Ferrari
    • José David Gutiérrez de Alba
    • José Nicolás Piña León

 

Enlace a SISIUS

Resumen del proyecto:

La Matemática lleva ya un largo tiempo interactuando con diferentes Ciencias de la Vida, en especial con la Biología. Esta relación ha enriquecido sin duda ambas  ciencias. Por un lado, la Biología estimula la creación de nuevas teorías y técnicas matemáticas que permitan explicar, o al menos aproximar, la complejidad del comportamiento de organismos vivos. Por otro lado, el simple hecho de intentar modelar matemáticamente un fenómeno biológico, hace que el propio biólogo tenga que definir claramente el marco referencial, el marco teórico y conceptual en el que se desarrolla su investigación para después poder realmente modelar dicho problema. De ahí que, en realidad, la Matemática se convierte en una herramienta metodológica para la Biología.


En este contexto general se desarrolla este proyecto, donde el objetivo global es el estudio de problemas que provienen de la Biología. Un estudio desde el punto de vista de las Matemáticas, y que comprenden desde una nueva modelización de los problemas, un análisis matemático riguroso y completo, y aproximación numérica de las soluciones que permitan, por un lado visualizar los resultados obtenidos, y por otro dar una interpretación biológica de ellos. Concretizando un poco más, trabajaremos con problemas genéricos que provienen de la dinámica de poblaciones. En ellos, se incluyen términos matemáticos como la quimiotaxis, la difusión cruzada, términos no locales, etc., que realmente necesitan ser incluidos para tener dos modelos más realistas y no por el simple hecho de plantear unas dificultades meramente matemáticas. Pretendemos además presentar una modelización novedosa de algunos de estos procesos; en la que seamos capaces de concluir el comportamiento a gran escala (macroscópico) de estas poblaciones a partir de las interacciones de sus individuos (microscópicas).


Para la consecución los objetivos planteados en el proyecto, contamos con un equipo amplio y consolidado (5 miembros en el equipo de investigación, varios en el equipo colaborador y un personal técnico con categoría de doctor). El equipo de investigación viene desarrollando desde hace varios años una actividad investigadora de  reconocido prestigio, como muestran los diferentes proyectos competitivos obtenidos, la cantidad de actividades organizadas y la calidad de sus aportaciones científicas. Debido a la diversidad y profundidad de problemas propuestos, dicho equipo se suplementa con un amplio equipo de colaboradores con el que viene trabajando en los últimos años. Además, hemos considerado necesario proponer la contratación de un personal técnico con categoría de doctor que complemente uno de los objetivos más novedosos del proyecto. Todo esta actividad científica justifica la existencia de un co-investigador principal. Evidentemente, este equipo determina que el “lenguaje” matemático en el que se desarrolla el proyecto sea el de las Ecuaciones en Derivadas Parciales, que sin duda se ha mostrado como una de las herramientas más  poderosas y fructíferas en el modelado y estudios de problemas biológicos.

Aunque el proyecto pretende un estudio integral matemático de un problema que proviene de la biología (modelización, análisis teórico del problema y aproximación), hemos dividido el mismo en tres partes:
1. Modelización de las ecuaciones cinéticas que describen el movimiento celular y la quimiotaxis desde las interacciones individuales célula-sustancia-célula.
2. Análisis teórico de modelos de dinámica de poblaciones con términos no locales.
3. Control Óptimo y Análisis Numérico de problemas de dinámica de poblaciones con términos de difusión cruzada.

 

Algunas actividades financiadas por el proyecto US-1381261

  • Visita PhD student Marcos Antonio Viana Costa (UNESP, Brasil)
    Del 06.03.2023 al 31.08.2023
    Temática: 
    Análisis de modelos con coeficientes de difusión no locales
  • Visita PhD student Yino Beto Cueva Carranza (UNESP, Brasil)
    Del 06.03.2023 al 31.08.2023
    Temática: 
    Análisis de sistemas provenientes de la dinámica de poblaciones con un número grande de especies
  • Visita PhD student Rómulo Díaz Carlos (UnB, Brasil)
    Del 06.03.2023 al 31.08.2023
    Temática: 
    Modelos de epidemias con difusión
  •  Visita PhD student Vinicius Kobayashi Ramos (UnB, Brasil)
    Del 01.01.2023 al 31.12.2023
    Temática: 
    Aplicaciones de la teoría de bifurcación a operadores cuasilineales que dependen del parámetro de bifurcación
  • Visita Prof. Willian Cintra (UnB, Brasil)
    Del 08.10.2023 al 21.10.2023
    Temática: 
    Soluciones singulares con términos no locales

 Actividad programa doctorado: Topological methods and elliptic equations    

  • Visita Prof. Carlos Alberto Dos Santos (UnB, Brasil)
    Del 08.10.2023 al 26.10.2023
    Temática: 
    Modelo logístico con difusión muy rápida

  • Visita Prof. Juan Calvo Yagüe (Univ. Granada)
    Del 25.05.2023 al 27.05.2023
    Temática: Ecuaciones cinéticas

Actividad programa doctorado: Introducción a las ecuaciones cinéticas: teoría y aplicaciones

 

  • Visita Prof. Eduardo Casas Rentería (Univ. Cantabria)
    Del 02.05.2023 al 04.05.2023
    Temática: Control optimal para PDEs

Actividad programa doctorado: Optimal control of PDEs and Finite Element approximation

  • Estancia Prof. Francisco Guillén González (US) en Univ. North Texas (USA)
    Del 24.04.2023 al 30.04.2023
    Temática:
    Esquemas numéricos para modelos de tipo chemotaxis
  • Visita Prof. Pablo Álvarez Caudevilla (Univ. Carlos III, Madrid, España)
    Del 06.03.2023 al 08.03.2023
    Temática: 
    Ecuaciones elípticas con interface
  • Visita Profa. Cristina Brandle Cerqueira (Univ. Carlos III, Madrid, España)
    Del 06.03.2023 al 08.03.2023
    Temática: 
    Ecuaciones elípticas con interface
  • Charla dentro del "Workshop nonlinear PDEs"
    Prof. Antonio Suárez Fernández (Universidad de Sevilla)
    Conferencias: Some semilinear ellìptic problems
                             Lugar: Univ, Carlos III, Madrid, España
                             Fecha: 28 de octubre de 2022.


  • Curso de Doctorado IMEIO "Study of reaction-diffusion problems. Applications to tumor growth and population dynamics models "
    Prof. Antonio Suárez Fernández (Universidad de Sevilla)
    Conferencias: Some semilinear ellìptic problems
                             Lugar: Univ.
    Complutense Madrid, Madrid, España
                             Fecha: 16 a 19 de mayo de 2022.
  •  Organización del Young Researchers Workshop on Probability and PDEs
    Prof. Mayte Pérez Pérez (Universidad de Sevilla)
    Institute of Mathematics of Granada (IMAG)
    Del 02.05.2022 al 06.05.2022

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