Naam Activiteit "Vakgroep Wiskundige Modellering, Statistiek en Bio-informatica" "Het toepassingsdomein van deze modelgebaseerde studies is breed en behelst: Landbouw: afweging van economie en ecologie in intensieve melkveehouderij en minimaliseren van milieu-impact van banaanplantages in ontwikkelingslanden Fermentatietechnologie: metabole modellering voor het vinden van metabole limitaties (""bottlenecks"") van productiesnelheden en het kwantitatief ophelderen van biochemische regulatiemechanismen Levensmiddelenmicrobiologie en -technologie: predictieve microbiologie in gemodificeerde atmosfeerverpakking van groenten en fruit modelbouw van cacao- en botervetkristallisatie Milieu(bio)technologie: modelleren, meten en regelen van het integraal stedelijk watersysteem met speciale aandacht voor de dymamica van afvalwaterzuiveringsinstallaties, leidend tot de ontwikkeling van de modelbouw- en simulatiesoftware WEST, ontwerp van controlestrategieën en hun implementatie, ontwikkeling van nieuwe meetsystemen, experimenteel ontwerp en modelcalibratiemethodologieën, nieuwe inzichten in flocculatie- en sedimentatiedynamica." "Vakgroep Data-analyse en wiskundige modellering" "Bernard De Baets" "Multidisciplinaire ingenieursbenadering van de volledige data-to-decision cyclus van biosysteemmodellering voor wetenschap, industrie en maatschappij." "Vakgroep Wiskundige Analyse" "De onderzoeksgroep CA bestudeert o.m. functierruimten van cliffordwaardige functies, cliffordanalyse in hyperbolische ruimten, cliffordwavelets, hermitetranformaties, orthogonale cliffordveeltermen, (veralgemeende) hilbert- en radontranformaties, clifforddistributies en distributionele randwaardeproblemen, clifford differentialvormen, harmonische analyse, supersymmetrie.. De onderzoeksgroep NfaM2 bestudeert vooral de modellering en numerieke benadering van direkte en inverse convectie-diffusievraagstukken komende uit uiteenlopende ingenieursdisciplines (zoals chemische kinetiek, metallurgie, grondwaterstroming en contaminatentransport, warmtetranfert) en vraagstukken uit numeriek quasi-stationair electromagnetisme en micromagnetisme. De onderzoeksgroep ARCO bestudeert vooral algemene relativitietstheorie en quantumgravitatie. Een ander belangrijk onderzoeksthema is dit van de integratie van ICT in het wiskunde-onderwijs." "Leuvens Centrum voor Computationele Modellering" "Stefaan Poedts" "Het Leuvens Centrum voor Computationele Modellering is een interdepartementieel, multidisciplinair centrum binnen de KU Leuven dat de complementaire expertise van verschillende onderzoeksgroepen in wetenschap en techniek, met gedeelde interesses en expertise in geavanceerde numerieke modellering en computersimulatie methoden, samenbrengt." "Antwerpen Systemen en software Modellering (AnSyMo)" "Hans Vangheluwe" "Onze samenleving wordt gedirigeerd door software. Bijna alle apparaten en artefacten rondom bevatten tot op zoekere hoogte software en geen enkele organisatie of bedrijf en bedrijven vandaag de dag functioneren zonder. Voorbeelden zijn dan ook talrijk: webapplicaties, desktop software pacemakers, mobiele telefoons, trein controlesystemen en autos. AnSyMo is een onderzoeksgroep die fundamenten, technieken, methoden en hulpmiddelen onderzoekt voor het ontwerpen, analyseren en onderhouden van dergelijke software-intensieve systemen. De aard van deze systemen is de afgelopen jaren aanzienlijk veranderd. Ten eerste heeft de beschikbaarheid van meer rekenkracht, de mogelijkheid gegeven om steeds complexere toepassingen aan te pakken. Ten tweede maakt de recente vooruitgang in sensor technologie extra interactie mogelijk. Tenslotte is het inzicht gegroeid dat software systemen op een natuurlijke manier moeten evolueren of gedoemd zijn om uit te sterven. ONDERZOEKSTHEMAS MODELLEN Eén manier om de verhoogde complexiteit aan te pakken is alle kennis over de gewenste structuur en het gewenste gedrag expliciet te gaan modelleren. Dit maakt automatische manipulatie en formele redenerting mogelijk. Modellen moeten daarom op het meest geschikte niveau van abstractie worden geconstrueerd en gebruik maken van de meest geschikte taalconstructies. Daarom ontwerpen wij nieuwe technieken en werktuigen om deze modellen te vergelijken, hun consistentie te controleren, ze te transformeren, efficiënt te simuleren, enz. Domeinspecifieke modeleertalen zijn daarbij van bijzonder belang, omdat ze de kloof tussen domein en oplossing helpen overbruggen. TALEN Hoewel sommige modellen alleen statische, structurele informatie bevatten, beschrijft een belangrijke klasse van modellen dynamisch gedrag. Dit bestrijkt de programmeertalen in het traditionele zin, maar ook van formalismes zoals petri nets en statecharts. Wij dragen bij aan recent werk over modulariteitsconcepten, hun semantiek en implementatie. Ideaal gezien kunnen deze concepten dienen als een instrument om een modelgebaseerde systeembeschrijving om te zetten in een functionerend programma. EVOLUTIE Software systemen moeten gezien worden als levende en evoluerende artefacten, ontworpen, ontwikkeld en onderhouden door mensen. Bijgevolg is het van essentieel belang om gedurende de volledige van de levensduur van een softwaresysteem hoogwaardige, makkelijk aan te passen modellen op alle niveaus van abstractie te hebben. Wij onderzoeken hoe de beschikbaarheid van modellen gebruikt kan worden om de onderhoudbaarheid van softwaresystemen te verbeteren. MIDDELEN De beschikbaarheid van steeds kleinere rekeneenheden in combinatie met sensoren heeft geleid tot de studie van hybride systemen. Deze systemen bestaan meestal uit gedistribueerde componenten met beperkte rekenkracht, beperkte energiecapaciteit, beperkte bandbreedte, enzovoort. Daarom moet de taakverdeling zorgvuldig worden gepland. Wij bestuderen hoe modellen (en simulaties daarvan) kunnen worden gebruikt voor het efficiënt beheer van geheugen, tijd en energie. Deze vier onderzoeksthema's (modellen, talen, evolutie en middellen) worden niet afzonderlijk onderzocht. We zien hen eerder als wederzijds versterkende thema's, zodat het geheel meer wordt dan de som van de delen." "Artificiële intelligentie ondersteunde modellering in de klinische wetenschappen" "Guy Nagels" "De onderzoeksgroep AIMS is gegroeid uit de (nog niet als onderzoeksgroep erkende) onderzoekseenheid CIME. CIME staat voor “cognition and modelling”, en werd niet afgekort als COMO omdat die onderzoeksgroep al bestond in de faculteit wetenschappen in de periode waarin CIME werd opgericht. CIME is een onderdeel van NEUR. Gezien de groei van CIME, en na overleg met de voorzitter van NEUR, startten we met de erkenningsaanvraag als onderzoeksgroep van CIME. Door de evolutie van de activiteiten van CIME dekt “cognition and modelling” de lading niet volledig meer. Daarom stellen we ineens een naamsverandering voor van CIME naar AIMS, waarbij AIMS staat voor “artificial intelligence supported modelling in clinical sciences”. CIME is nu al interdisciplinair. Guy Nagels is opgeleid als arts aan de VUB (1992), en vervolgens als burgerlijk ingenieur in de toegepaste computerwetenschappen, eveneens aan de VUB (2012). Senior Research Fellow Jeroen Van Schependom, die 50% verbonden is aan ETRO en 50% verbonden aan CIME, is burgerlijk natuurkundig ingenieur (UGent 2011), en doctor in de medische wetenschappen (VUB 2015) en in de psychologische wetenschappen (Umons 2015). De vier doctorandi die in hoofdorde verbonden zijn aan CIME hebben basisdiploma’s als experimenteel psycholoog (Ugent), burgerlijk ingenieur in de biomedische ingenieurstechnieken (VUB), kinesitherapie (KUL) en geneeskunde (VUB). Guy Nagels is daarbij ook co-promotor van doctorandi in de groepen van Kurt Barbé (wiskundige VUB) en Sebastiaan Engelborghs (drie artsen VUB). Een nieuwe samenwerking rond AI wordt nu opgestart met de groep van Romain Meeusen, de doctorandus in dat project is een bewegingswetenschapper afgestudeerd aan de VUB. Hiervoor werd een aspirant FWO aanvraag ingediend waarop Guy Nagels co-promotor is." "Computationele Wiskunde" "Sorin POP" "Wiskundig modelleren en analyse van processen in de ingenieurswetenschappen (zoals energie, milieukunde, bouwkunde), technische systemen , geosystemen, biosystemenHet ontwikkelen en analyse van numerieke schema''s voor (gewone en partiele) differentiaalvergelijkingen zoals eindige elementen, eindige volumes en discontinue Galerkin methodenHet ontwikkelen en analyse van iteratieve/linearisatie methoden" "Statistiek en Risicobeheer" "Wim Schoutens" "Onderzoek op het gebied van waarschijnlijkheid, statistiek, stochastische processen, informatietheorie, codeertheorie, numerieke wiskunde. Samenwerking met andere secties van de universiteit, in het bijzonder techniek, geneeskunde, sociale wetenschappen, psychologie, actuariële studies. Enkele actuele onderzoeksthema's: - Simulatie, Monte Carlo-methoden, wachtlijntheorie, netwerken. - Niet-parametrische statistieken, extreme-waardentheorie, verzekerings wiskunde. - Statistisch ontwerp van VSLI-circuits, tweedimensionale apparaatsimulatie, wiskundetaaltheorieën. - Statistische informatie theorie multi-user informatie theorie, neurale netwerken, statistische gevolgtrekking voor gecensureerde observaties, L-statistische analyse, entropie schatting, broncodering, codering voor multi-access systemen, niet-parametrische verdeling schatting, maximale entropie methoden. - Theoretische en toegepaste kans, categorische data-analyse, verzekerings wiskunde, stochastische modellering. - Orthogonale polynomen, discretisatiemethoden in de toegepaste fysica, fractals en iteratietheorie, speciale functies. - Orthogonale functies, benaderingstheorie, structurele matrices. - Milieustatistieken" "Toegepaste wiskunde" "Karel In't Hout" "Het onderzoeksonderwerp van onze groep betreft de ontwikkeling, analyse en toepassing van numerieke methoden. Hierbij gaat de aandacht speciaal uit naar tijdsafhankelijke partiële differentiaalvergelijkingen - afgekort: PDVen. PDVen spelen een sleutelrol in de wiskunde en een breed spectrum van toepassingsgebieden. De wiskundige modellen in de hedendaagse wetenschap en techniek hebben meestal meerdere onderliggende variabelen, wat leidt tot PDVen die meerdimensionaal zijn. In ons onderzoek zijn we actief betrokken in vier toepassingsgebieden: financiële wiskunde, fysica, scheikunde en biologie. In het algemeen kunnen oplossingen van PDVen niet worden uitgedrukt in gesloten analytische vorm. Men beschouwt aldus numerieke schema's voor de benaderende oplossing. De ontwikkeling, analyse en toepassing van zulke schema's neemt een centrale plaats in binnen de numerieke wiskunde. In onze groep verrichten we onderzoek naar twee algemene klassen van numerieke methoden: operator-split schema's en iteratieve methoden." "Centrum voor Gezondheidseconomisch Onderzoek en Modelleren van Infectieziekten (CHERMID)" "Philippe Beutels" "Het Centrum voor Gezondheidseconomisch Onderzoek en Modelleren van Infectieziekten (CHERMID) heeft uitgebreide expertise op het gebied van gezondheidseconomie, biostatistiek en wiskundige modellen. CHERMID is multidisciplinair en heeft momenteel 14 onderzoekers in dienst, vaak met meerdere achtergronden (economie, geneeskunde, wiskunde, statistiek, informatica, natuurkunde, biologie en (bio/handels) ingenieurs). CHERMID voert zowel conceptueel-methodologisch als toegepast onderzoek uit. In de gezondheidseconomie omvat dergelijk onderzoek de ontwikkeling van: (1) internationale normen voor het uitvoeren en interpreteren van gezondheidseconomische evaluaties, met name met betrekking tot infectieziekten; (2) methoden voor het omgaan met onzekerheid in gezondheidseconomische evaluaties; (3) methoden om determinanten van gezondheid en gezondheidszorgconsumptie te identificeren; (4) methoden voor het schatten van gezondheidsgerelateerde kwaliteit van leven; (5) bevragingen om te analyseren: (a) risicopercepties van mensen over infectieziekten en vaccins; (b) criteria voor de priorisering van gezondheidszorg; (c) gezondheidszorgconsumptie binnen en buiten hospitalen; (d) gezondheidsgerelateerde kwaliteit van leven. Bovendien ontwikkelt CHERMID methoden voor het modelleren van infectieziekten met betrekking tot: (1) infectieziekteverspreiding tussen gastheren; (2) immunologische responsmechanismen binnen een gastheer; (3) combinatie van (1) en (2) in geïntegreerde modellen; (4) aantonen van fit en validiteit van modellen; (5) computationele optimalisatie van individu-gebaseerde modellen; (6) verzamelen en kwantificeren van serologische gegevens en sociale contactpatronen die relevant zijn voor transmissie; (7) Integratie van gedragsverandering op basis van risicopercepties in individu-gebaseerde modellen. Talrijke methodologische en beleidsstudies zijn uitgevoerd door CHERMID in verschillende landen, waaronder model, ziektelast en economische evaluatiestudies toegepast op influenza, respiratoir syncytiaal virus (RSV), pneumokokken, mazelen, bof, rubella, varicella-zoster, cytomegalovirus, pertussis, poliomyelitis, hepatitis A hepatitis B, hepatitis C, HIV, meningokokken C, humaan papillomavirus, rotavirus, dengue, malaria en buiktyfus. De toepassingen voor de komende jaren zijn voornamelijk gefocust op mazelen-bof-rubella, pneumokokken, influenza en RSV."