Biomatematica

Obiettivo dell’unità di supporto “Modellistica” è quello di preparare gli strumenti necessari allo studio delle modalità di interazione (p.es. risposta del sistema a miscele di contaminanti, risposta dell’ecosistema a forzanti antropogeniche multidimensionali, risposta epidemiologica a forzanti ambientali e potenziali confondenti, etc.) e delle caratteristiche di evolutività e stabilità dei sistemi complessi che caratterizzano gli “ambienti” in esplorazione (Fig. 3). L’identificazione e la comprensione delle caratteristiche numeriche dei sistemi complessi in indagine permetterà di prevederne l’evoluzione, di poterne identificare gli equilibri (per esempio sulla base dell’identificazione dei punti “hub” del sistema e delle interazioni fondamentali all’interno della rete, etc.), di controllarne le potenziali instabilità e di valutare approcci alternativi al governo dei processi, al fine di suggerire strategie ottimali per la gestione dei sistemi indagati.

Inestricabilmente integrati con l’interpretazione modellistica dei fenomeni sono naturalmente l’organizzazione dei flussi di dati e la loro valutazione statistica: il quinto filone si occuperà allora anche di aiutare ad omogeneizzare e rendere interoperabili i sistemi di raccolta dati già attivi nei gruppi di ricerca operanti nei quattro filoni applicativi.

La decisione di appoggiare a una struttura interpretativa e previsiva di tipo modellistico numerico l’integrazione dei numerosi temi di indagine è centrale all’intero progetto di ricerca, realizzando così  una visione di sistema complesso per l’esplorazione, la valutazione e il controllo delle interazioni tra impatto antropogenico e riposta dell’ecosistema e della fisiologia. Questa unità di supporto operativo viene pertanto considerata l’ambito di azione centrale per la comprensione dei diversi processi nelle varie Linee Tematiche e delle dinamiche di interazione tra questi.

Deve essere tenuto presente che non sarà materialmente possibile associare a ciascun gruppo di ricerca analisti dei dati e modellisti dedicati. Questo limite intrinseco dato dalla complessità e dalla mole del progetto determina la logica dell’intervento previsto nel quinto filone: predisporre centralmente, in collaborazione con i ricercatori tematici più metodologicamente sensibili, strumenti omogenei di gestione dei dati, di analisi statistica e di modellizzazione per l’attività di ricerca; distribuire in rete l’accesso, l’addestramento e il supporto all’uso di questi strumenti; identificare e servire gruppi di coordinamento tematici, anche geograficamente distribuiti e operanti con modalità di telecollaborazione, che abbiano accesso ai dati, alle analisi e ai prodotti della ricerca (presentazioni, manoscritti, raccolte di letteratura…) in tempo reale; programmare interventi approfonditi e individualizzati per realtà di eccezionale interesse strategico e predisporre operativamente la ricaduta delle metodologie per queste sviluppate su tutto il progetto.

Le metodologie di cui si prevede l’utilizzo verranno organizzate secondo le azioni di ricerca diagrammate in Fig. 3, che verranno peraltro integrate rispondendo alle necessità in evoluzione dei gruppi di ricerca sul territorio.

Le azioni di ricerca previste saranno le seguenti:

  • Modellizzazione della cinetica e dinamica dei tossicanti nell’organismo
  • Valutazione e impiego dei modelli in scenari rilevanti
  • Evoluzione dell’analisi modellistica e integrazione

 

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