Propozycja Centrum Badań Systemów Złożonych im. Marka Kaca

Uniwersytet Jagielloński

Centrum im. Marka Kaca

Centrum Badań Układów Złożonych im. Marka Kaca zostało utworzone na Wydziale Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego w 2003 jako wyjątkowe – w skali Polski – centrum badawcze, tworzące metodologię dla powstających dziedzin nauki powiązanych z informatyką, a także dla promowania tej metodologii poprzez praktyczne (przemysłowe) zastosowania w sektorze wysokich technologii i nauk społeczno-ekonomicznych. Centrum skupia 20 naukowców, pracujących w pięciu zespołach, zajmujących się zagadnieniami sieciowymi, w szczególności sieciami technologicznymi i społecznymi (NETLAB), analizą korelacji i czynników ryzyka, w tym ryzyka finansowego (RISKLAB), kognitywistyką, mózgiem i sprzężeniami człowiek-komputer (COGNILAB), bioinformatyką (BIOLAB) i nowymi technologiami informatycznymi (QUANTLAB).

Nasze specjalności

• Naszą specjalnością jest dynamika czasowa sieci i ujawnianie ukrytych korelacji w wielkich naturalnych systemach złożonych, prognozowanie zjawisk ekstremalnych i metody minimalizowania ich skutków. Metodologia oparta jest na zautomatyzowanej analizie komputerowej wielkich zespołów danych.

• Modelowanie, kontrolowanie i ocena skutków społeczno-ekonomicznych wielkich epidemii

• Human Computer Interface i Brain Computer Interface - nowe formy rozrywki, treningu, rehabilitacji, aspekty społeczne i etyczne

Wkład do FuturICT – nasze doświadczenie

1. Sformułowanie rachunku prawdopodobieństwa dla niekomutujących obiektów, nazywanego niekiedy „rachunkiem prawdopodobieństwa XXI wieku”. New Scientist (cover story, April 7, 2010) nazwał teorię macierzy przypadkowych the most versatile and most promising tool for analyzing large real complex systems.

2. Zaawansowana analiza statystyczna sieci, oparta na kombinacji idei pochodzących z teorii grafów, teorii pola, perkolacji, teorii zjawisk krytycznych i modeli agentowych.

3. Infrastruktura i systemy telekomunikacyjne, brain-computer interfaces, społeczne, psychologiczne, edukacyjne i poznawcze konsekwencje gromadzenia masywnych zespołów danych dotyczących mózgu (massive human brain data harvesting).

Wkład do FuturICT – nasze doświadczenie

4. Modele cyklu koniunkturalnego i wzrostu gospodarczego - analiza dynamiki współczesnej gospodarki, czynników determinujących cykle koniunkturalne i wzrost gospodarczy. Pokazanie, że inwestycje (czas budowy kapitału fizycznego, ludzkiego) są jednym z najważniejszych czynników powodujących endogeniczne cykle w gospodarce. Modelowanie opóźnień inwestycyjnych za pomocą równań różniczkowych z opóźnionym argumentem.

5. Modele rozwoju nauki. Wpływ rozwoju nauk podstawowych na rozwój technologiczny. Analiza aspektów socjologicznych rozwoju nauki. Pokazanie wpływu budowy pojęć naukowych na nieregularności w rozwoju nauki, wykorzystując narzędzia równań różniczkowych z opóźnionym argumentem.

6. Doświadczenie obliczeniowe i algorytmiczne, wynikające z wieloletnich badań przy wykorzystaniu superkomputerów Shiva i Deshna należących do Centrum, a także obliczenia na GPU.

Wkład logistyczny

• Organizacja konferencji, workshopów, spotkań w skali od 30 do 1500 uczestników w oparciu o wyjątkową infrastrukturę UJ (Stare Miasto).

• Pomoc na wszystkich etapach przygotowywania, pisania i udoskonalania projektu, m.in. w oparciu o doświadczenia z zakończonych sukcesem projektów unijnych

Ludzie Marka Kaca

• Ewa Gudowska-Nowak, Bartłomiej Dybiec, Paweł Góra, Jakub Barbasz, Michał Cieśla

• Zdzisław Burda, Jerzy Jurkiewicz, Maciej A. Nowak

• Marek Szydłowski, Adam Krawiec • Piotr Białas, Zbigniew Duliński, Paweł Węgrzyn

Niektóre osiągnięcia

• Centrum Doskonałosci w zakresie technologii informacyjnych (Projekt Copira)

• Marie Curie Transfer of Knowledge (Projekt COCOS, koordynator)

• Projekt C4@A4 (Correlations, Complexity, Coherence and Cognitivistics at A4), zakwalifikowany do Polskiej Mapy Drogowej Infrastruktury Badawczej (informatyka)

• Projekt POKL Wiking (Europejska Akademia Gier)

Bibliografia

• Ponad 300 publikacji z Listy Filadelfijskiej w dziedzinach: ekonomia i ekonofizyka, socjofizyka, epidemiologia, sieci złożone, metody probabilistyczne i statystyczne, algorytmy numeryczne, kognitywistyka