Badania naukowe | Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki

Badanie naukowe na Wydziale Matematyki, Fizyki i Informatyki UG

Autor: 
HFurmańczyk
poniedziałek, 22 lutego 2016 roku, 13:33

Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki składa się z czterech instytutów, prowadzących badania naukowe w podanych poniżej dziedzinach:

  • Instytut Matematyki
    • Zakład Algebry
      • Automorfizmy i symetrie powierzchni Riemanna
      • Grupy klas odwzorowań powierzchni zwartych
    • Zakład Analizy Matematycznej
      • Analiza nieliniowa i jej zastosowania w zagadnieniach brzegowych dla równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych. Metody aproksymacyjne.
      • B-spliny kardynalne i inne funkcje falkowe. Teoria aproksymacji.
      • Teoria gier kwantowych. Badanie struktur matematycznych występujących w podstawach mechaniki kwantowej.
      • Zastosowania matematyki w ekonomii, w szczególności w teorii ubezpieczeń.
      • Problemy podstawowe dla równań różniczkowych na jedno- i wielowymiarowych skalach czasu.
      • Metody przybliżone rozwiązywania zagadnienia Darboux z zależnością funkcyjną.
    • Zakład Dydaktyki Matematyki
      • Technologie informacyjne w nauczaniu matematyki. Uwzględnianie ich roli w konstruowaniu dowodów, kształtowaniu pojęć matematycznych, czy pracy z uczniem zdolnym.
      • Analiza niezbędnych zmian w metodyce nauczania matematyki w związku z obniżeniem wieku dzieci rozpoczynających naukę w szkole.
      • Analiza trudności uczniów szkoły podstawowej z rozwiązywaniem pewnych typów zadań.
    • Zakład Funkcji Rzeczywistych
      • Zastosowania teorii mnogości w topologii i analizie rzeczywistej.
      • Zbieżność ideałowa ciągów liczbowych i funkcyjnych.
      • Własności funkcji rzeczywistych i odwzorowań wielowartościowych.
      • Jednowymiarowe układy dynamiczne.
    • Zakład Geometrii
      • Teoria grup krystalograficznych. Własności płaskich i prawie płaskich rozmaitości.
      • Zespolone rozmaitości płaskie. Spin struktury na rozmaitościach.
      • Topologia geometryczna w tym badanie continuów, wielościanów i rozmaitości.
      • Teoria węzłów w w 3-rozmaitościach. Badanie powierzchni zawęźlonych w przestrzeni 4-wymiarowej i ogólnie n-rozmaitości w (n+2) rozmaitościach.
    • Zakład Topologii Geometrycznej i Teorii Węzłów
      • klasyczna teoria węzłów oraz jej uogólnienia. Topologii rozmaitości, wielościanów i continuow.
      • homologie struktur dystrybutywnych i innych struktur algebraicznych użytecznych do badania położenia rozmaitości w kowymiarze 2 oraz ich zastosowania.
      • teoria skein modułów.
      • topologia rozmaitości, wielościanów i continuow. W szczególności jednoznaczność rozkładów na iloczyny kartezjańskie.
    • Zakład Matematyki Stosowanej i Probabilistyki
    • Zakład Metod Numerycznych i Równań Różniczkowych
      • Równania różniczkowo funkcyjne: istnienie i jednoznaczność oraz aproksymcja różnicowa rozwiązań zagadnień początkowo brzegowych oraz początkowych dla równań cząstkowych lub zwyczajnych.
    • Zakład Teorii Mnogości
      • Funkcje osiowe.
      • Borelowskie struktury.
      • Ideały zbiorów.
      • Zastosowania teorii mnogości do funkcji rzeczywistych i teorii miary.
    • Zakład Topologii
      • Efektywne metody obliczania niezmienników topologicznych i różniczkowych dla rzeczywistych odwzorowań wielomianowych i kiełków funkcji analitycznych, oraz zbiorów algebraicznych 
      • Symetria lustrzana rozmaitości trójwymiarowych oraz formalne kraty Brieskorna z nimi związane
      • Topologiczna klasyfikacja działań grup skończonych na powierzchniach Riemanna. Automorfizmy powierzchni Riemanna i Kleina oraz symetryczność tych powierzchni  
      • Badanie homotopijnych własności przestrzeni odwzorowań lokalnych oraz jej różnych podprzestrzeni np. złożonych z odwzorowań właściwych, gradientowych czy współzmienniczych
  • Instytut Fizyki Doświadczalnej
    • Zakład Akustyki i Fizyki Jądrowej [szczegóły]
      • Akustyka molekularna i stosowana - spektroskopia ultradźwiękowa, oddziaływanie wewnątrz- i między –molekularne w cieczach, polimerach i ciekłych kryształach, analiza drgań i hałasów, źródła akustyczne 
      • Analiza modalna skrzypiec trapezoidalnych zbudowanych wg opisu F. Savarta
      • Fotoakustyczne badanie efuzyjności termicznej cieczy i ich mieszanin, badania roślin przy pomocy spektroskopii fotoakustycznej 
      • Parametry reologii powierzchniowej warstw naturalnych surfaktantów 
    • Zakład Dydaktyki Fizyki [szczegóły]
    • Zakład Fizyki Atomowej
      • Badania zderzeń przy energiach hipertermicznych (w zakresie od 5 eV do 30 000 eV). Wiązka jonów atomowych lub molekularnych zderza się z tarczą atomową (gazy szlachetne) lub molekularną pod ciśnieniem rzędu kilku mPa, a także z powierzchniami metali. Badany jest m.in. efekt Starka dla linii He. Prowadzone są ponadto badania zderzeń atomów "gorących" (otrzymywanych przez neutralizację wiązki jonów) z tarczami molekularnymi w celu obserwacji chemiluminescencji. Jeden z tematów badań obejmuje funkcje wzbudzenia luminescencji wynikającej z oddziaływania wiatru słonecznego z gazami występującymi w górnych warstwach atmosfery planet Układu Słonecznego.
    • Zakład Fizyki Stosowanej
      • Badania z zakresu spektroskopii atomowej - Spektroskopia laserowa ciężkich jonów, Badanie zderzeń lekkich jonów takich jak H i H2 z cząsteczkami (N2,O2, CO, CO2) będącymi składnikami atmosfery i materii międzygwiazdowej, Badanie wpływu pól elektrycznego i magnetycznego na promieniowanie atomów
      • Badania z zakresu spektroskopii NMR - Badanie funkcjonalne mózgu i serca w tomografii NMR, Spektroskopia NMR in vivo mózgu i prostaty, Badania istoty białej i szarej mózgu na podstawie tensora dyfuzji oraz obrazów T1-zależnych
      • Badania z zakresu funkcji nanomateriałów do zastosowań biomedycznych - Synteza oraz badanie własności fizycznych nanomateriałów, Badanie nanokompozytów polimerowych zawierających glinokrzemiany warstwowe oraz grafen, Charakterystyka hydrożelowych nanokompozytów polimerowych
    • Zakład Spektroskopii Molekularnej
      • Bezpromienisty transport i pułapkowanie energii wzbudzenia w układach nieuporządkowanych i o kontrolowanym stopniu uporządkowania
      • Własności luminezujących materiałów hybrydowych w postaci nanowarstw, cienkich filmów i nanokompozytów
      • Transfer energii w w układach o znaczeniu biologicznym
      • Spektroskopia SPR oraz  SPCE
      • Własności fotofizyczne molekuł czynnych biologicznie i medycznie
      • Badania z pogranicza medycyny nuklearnej i fizyki medycznej
    • I Pracownia Fizyczna
      • Badania spektroskopowe procesu fotoindukowanego przeniesienia ładunku w dwuchromoforowych układach aromatycznych – Przy wykorzystaniu stacjonarnej, rozdzielonej w czasie spektroskopii oraz numerycznych obliczeń kwantowo-chemicznych badany jest wpływ mikrootoczenia oraz temperatury na procesy fotofizyczne i fotochemiczne zachodzące w układach z wewnątrzcząsteczkowym przeniesieniem ładunku.
      • Badania spektroskopowe właściwości fotofizycznych I fotochemicznych molekuł organicznych w stanach podstawowym i elektronowo wzbudzonym – Powyższe badania przeprowadzane są z wykorzystaniem metod stacjonarnej i rozdzielonej w czasie spektroskopii. Obejmują one określenie właściwości fotofizycznych i fotochemicznych wybranych molekuł organicznych poprzez określenie wpływu rodzaju rozpuszczalnika, stężenia roztworu oraz długości fali światła wzbudzającego na podstawowe charakterystyki luminescencyjne. 
      • Obliczenia kwantowo-chemiczne molekuł donorowo-akceptorowych – W celu uzyskania całościowego opisu zjawiska solwatacji badanych molekuł niezbędnym jest wykonanie podstawowych obliczeń kwantowo-chemicznych.  Obliczenia te, prowadzone przy użyciu programu CAChe WS, pozwalają określić min. budowę przestrzenną badanego związku w stanie podstawowym i wzbudzonym, położenia poziomów energetycznych, wartości momentów dipolowych.
      • Fotofizyka i spektroskopia układów aromatycznych z wiązaniami wodorowymi – Spektroskopia absorpcyjna i fluorescencyjna (stacjonarna i rozdzielona w czasie) pozwala określić szereg właściwości fotofizycznych i spektroskopowych molekuł tworzących międzycząsteczkowe kompleksy z wiązaniem wodorowym. Prowadzone badania obejmują min. określenie geometrii, trwałości i rodzaju międzycząsteczkowych kompleksów.
  • Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki
    • Zakład Metod Matematycznych Fizyki
      W Zakładzie Metod Matematycznych Fizyki realizuje się tematy badawcze dotyczące podstaw mechaniki kwantowej i kwantowej fizyki statystycznej jak. np. badanie struktury odwzorowań dodatnich na algebrach operatorowych,  opis korelacji kwantowych czy zastosowania formalizmu przestrzeni Orlicza w fizyce statystycznej.  Inny kierunek badań dotyczy matematycznego opisu kwantowych układów otwartych i kwantowej termodynamiki wraz z zastosowaniami do modeli mikroskopowych maszyn cieplnych. Intensywnie rozwijane są również badania interdyscyplinarne, w szczególności dotyczące modelowania pracy serca i prowadzone we współpracy z Gdańskim Uniwersytetem Medycznym.
    • Zakład Optyki i Informacji Kwantowej
    • Zakład Spektroskopii Atomowo-Molekularnej i Astrofizyki
      Tematyka badawcza Zakładu SAMiA skoncentrowana jest na studiowaniu: oddziaływań międzyatomowych i międzymolekularnych, zagadnień z dziedziny optyki kwantowej oraz własności ośrodków międzygwiazdowych.
      Aktualnie pracownicy Zakładu rozwiązują problemy związane z:
      • wyznaczaniem potencjałów adiabatycznych dla ciężkich molekuł dwuatomowych,
      • badaniem struktury elektronowej kryształów jonowych domieszkowanych lantanowcami,
      • badaniem struktury elektronowej monokryształów zawierających tlenki lantanowców (efekty powierzchniowe),
      • badaniem efektów kooperacyjnych (transfer energii) w kryształach,
      • badaniem własności ośrodków atomowych oddziałujących z kilkoma wiązkami laserowymi w obecności pól magnetycznych (stany ciemne),
      • badaniem propagacji stacjonarnych wiązek i impulsów światła laserowego w modyfikowanych przez silne laserowe pola ośrodkach w obecności pola magnetycznego,
      • badaniem własności światła oddziałującego z zmodyfikowanym ośrodkiem gazowym w obecności pól zewnętrznych,
      • badaniem i modelowaniem obłoków międzygwiazdowych w kierunku wybranych gwiazd na podstawie danych z obserwacji satelitarnych,
      • badanie rotacji Galaktyki.
  • Instytut Informatyki
    • Zakład Algorytmów
    • Zakład Języków Formalnych
    • Zakład Sztucznej Inteligencji
      • Semantyczne przetwarzanie danych
      • Ontologie, przetwarzanie danych w systemach wysokiej wydajności
      • Agenci programowi, systemy agentowe
      • Klasyfikacje i klasteryzacje wykorzystujące techniki eksploracji danych oraz uczenia maszynowego
      • Zastosowania sztucznej inteligencji oraz technik rozproszonych
      • Metody cyfrowego przetwarzania i modyfikacji obrazu Równoległe i rozproszone obliczenia ewolucyjne