Descrizione del progetto
Studio della formazione di schemi stocastici nei sistemi biochimici
In biologia, viene utilizzata l’equazione reazione-diffusione-avvezione per modellare la chemiotassi, ossia i movimenti orientati delle cellule in risposta a un gradiente chimico, osservata in batteri, migrazione di popolazione, adattamento evolutivo ad ambienti mutevoli e dinamiche spazio-temporali di specie molecolari, inclusa la morfogenesi. Il progetto STOPATT, finanziato dall’UE, utilizzerà l’equazione per la crescita logistica della popolazione per studiare la chemiotassi. Il sistema in studio sarà perturbato da un termine di rumore stocastico, che modella le fluttuazioni trascurate o le perturbazioni casuali dall’esterno. Il termine stocastico porta a nuovi fenomeni quali biforcazione, metastabilità o spostamenti improvvisi verso altri stati, forse indesiderati.
Obiettivo
There are basically three mechanisms for spatial pattern formation in systems of two coupled reaction-advection-diffusion equations; the Turing patterns, patterns created through reaction kinetics, and chemotaxis patterns. We are interested in the reaction-diffusion equation with underlying chemotaxis. The terminus chemotaxis refers to oriented movements of cells (or an organism) in response to a chemical gradient. The topic of the proposal to investigate the logistic grow equation with underlying chemotaxis. This system will be perturbed by a stochastic noise term, modelling neglected fluctuations or random perturbations from outside. The stochastic term leads to new phenomena, e.g. bifurcation are smeared out, metastability may happen, or sudden shifts to other, possible undesired, states. First, the existence and uniqueness of the solution should be investigated; then the long term behaviour will be analysed. Here, also the dynamical behaviour should be characterised. The third point, we will focus on is the numerical approximation of the system.
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
8700 Leoben
Austria