Topic outline

  • General

    Collapse all Expand all

  • NATATA

    Привлечен учен 
     
    Проф. Боян Попов

    Привлечен от Texas A&M University, USA

    Научна област: Приложна математика.


    Дейност на научната група:

    „Дейността на научна група 3.2.1 “Numerical Analysis, Theory of Approximations and Their Applications” (NATATA) е в областта на приложната математика и по-конкретно, както и самото име на изследователската група подсказва, в областта на числения анализ.

    Най-общо формулирано, численият анализ се занимава с разработване, анализ и прилагане на числени методи и алгоритми за намиране на приближени решения на сложни задачи, които не могат да бъдат решени точно с помощта на стандартни алгебрични или аналитични методи. Важен аспект от числения анализ е Теорията на апроксимациите, наричана още Теория на приближенията, занимаваща се с това как да се приближи сложна функция/обект до такава, която е по-проста, по-лесна за работа, но все пак и достатъчно точна. В този процес, основното предизвикателство е да се намери оптималният баланс между точност и сложност на изчисленията.

    Численият анализ и теорията на приближенията намират приложение в множество области, като: физика и инженерство, медицина и биология, климатология, астрономия и космически науки, финанси и икономика, контрол на качеството и оптимизация и др. Тези приложения подчертават важността на числения анализ и теорията на апроксимациите и интересът по темата е свързан както с научни изследвания, така и с решаването на практически проблеми в различни области на съвременния свят.

    Базирайки се вече изложеното по-горе, основните цели, набелязани от научна група 3.2.1 NATATA са: доказване на оригинални теоретични резултати, разработване на нови числени методи, алгоритми, математически модели за редица проблеми от практиката, изследване на класически проблеми в областта на теорията на приближенията и числения анализ.

    Задачите, около които е съсредоточена работата на изследователската група могат да бъдат групирани условно в 5 (пет) работни пакета (РП):

    РП 1: Разработване, анализ и приложение на числени методи за нелинейни хиперболични системи от частни диференциални уравнения;

    РП 2: Класически и нови неравенства в Теория на приближенията;

    РП 3: Приближения с линейни оператори в абстрактни функционални пространства;

    РП 4: Max-min и min-max поляризации на кодове и дизайни в полиномиални метрични пространства;

    РП 5: Приложения в биологията и биоматематиката“.


  • ZeoNeo

    Привлечен учен 
     
    Проф. Валентин Вълчев

    Привлечен от CNRS, France.

    Научна област:  Химия, Нанопорести материали за катализа, разделяне и съхранение.



    Дейност на научната група:

    „Научната група „ZeoNeo“ разработва нови материали, които помагат за решаването на важни проблеми, свързани с околната среда и енергията. Основният фокус е върху зеолитите – специален клас материали с микроскопична пореста структура, която им позволява да „улавят“ и задържат различни вещества. Благодарение на това те могат да се използват за пречистване на вода и въздух, за улавяне на вредни газове като въглеродния диоксид, както и за ускоряване на химични реакции, важни за индустрията.

    Изследванията на групата са насочени към създаване на по-ефективни и устойчиви материали, като се търси как техният състав и структура влияят върху поведението им. Това позволява разработването на решения, които работят по-добре в реални условия – например при премахване на замърсители от вода или при разделяне на газови смеси. Паралелно с това се разработват нови, по-екологични методи за получаване на тези материали, които изискват по-малко енергия и ресурси. За своите изследвания екипът използва съвременна научна апаратура, която позволява детайлно изучаване на материалите и тяхното поведение. В рамките на проект SUMMIT е изградена модерна лаборатория в Софийския университет , която създава отлични условия както за научна работа, така и за обучение на млади учени и студенти. Със своята дейност научната група „ZeoNeo“ допринася за разработването на нови технологии с реално приложение – от по-чиста околна среда до по-ефективно използване на енергията, като съчетава научни изследвания с практическа насоченост.“

  • NUDGE

    Привлечен учен 
     
    Проф. Иво Влаев

    Привлечен от University of Warwick, UK.

    Научна област:  Модели на поведение, нагласи и прилагане на политики за устойчиво развитие.




    Дейност на научната група:

    „Научна група „NUDGE“ към Софийския университет „Св. Климент Охридски“ развива интердисциплинарни изследвания в областта на поведенческите науки с цел подобряване на ефективността на публичните политики и управленските практики. Подходът на групата се основава на разбирането, че устойчивите обществени промени изискват не само нормативни решения, но и задълбочено познаване на реалното поведение на хората при вземане на решения в ежедневни ситуации. В този контекст екипът интегрира знания от психология, икономика, социология, политология и публична администрация, за да разработва и прилага поведенчески интервенции („nudges“), които насърчават по-добри избори по ненатрапчив и икономически ефективен начин, като същевременно запазват свободата на индивидуалния избор. Съществен принос на групата е създаването на иновативна методология за дизайн, тестване и оценка на поведенчески интервенции, приложима в различни обществени сфери.

    Изследователската дейност е структурирана в три ключови направления с висока обществена значимост. В областта на финансовото поведение и данъчното съответствие чрез лабораторни, онлайн и полеви експерименти се установява, че внимателно формулирани комуникационни послания, базирани на социални норми, морални принципи и възприятия за справедливост, могат значително да повишат доброволното спазване на данъчните задължения и ефективността на публичните институции. В сферата на екологичната политика национално представителни изследвания регистрират значими различия между декларираните проекологични нагласи и реалното поведение. Въз основа на резултатите е изведен интегративен модел за управленски решения, който използва инструменти, основани на поведенческите изследвания. Предложени са нови подходи за разработване на публични политики с отчитане на ключовата роля на научната експертиза за насърчаване на устойчиви практики. В областта на психичното здраве изследванията подчертават значението на доминантните личностни характеристики, ценностните ориентации и значимите фактори на социалната среда за формиране на устойчиво поведение, като идентифицират и ефективни стратегии за справяне с еко-тревожността и стреса от промените в климата.

    Резултатите от проекта надхвърлят значително първоначално заложените цели и включват над 37 научни публикации в международни издания, активно участие в глобални научни мрежи и изграждане на партньорства с публични институции, които подпомагат внедряването на поведенчески подходи в практиката на публичното управление. Практическата приложимост на разработените инструменти се подкрепя от сътрудничество с Националната агенция за приходите, Столична община и Националното сдружение на общините в Република България, които прилагат пилотно поведенчески интервенции за подобряване на управленските процеси.

    В по-широк план научната група „NUDGE“ допринася за развитието на политики, основани на доказателства, които са по-ефективни, по-достъпни и по-добре съобразени с реалното поведение на хората. Чрез намаляване на административната тежест, повишаване на доверието и насърчаване на устойчиви избори, работата на групата подкрепя процесите на модернизация на публичното управление, повишава ефективността на работата, подобрява качеството на живот и създаването на по-устойчиво и приобщаващо общество“.





  • Нови материали и фотоника

    • Привлечен учен 



      Д-р Сотир Червенков

      Привлечен от бизнеса Disco Hi-Tec Europe GmbH, Germany

      Научна област:  

      Физика. Разработване, характеризиране и приложения на нови материали за фотоника.


      Дейност на научната група:

      „Фотониката е обширна област във физиката и инженерството, занимаваща се с методите за генериране на светлина (поток от фотони), с режимите на нейното разпространение (линейни и нелинейни), с модулацията, регистрирането и обработката на оптична информация, както и с принципите, материалите и технологиите, необходими за създаването на лазерни излъчватели, приемници и среди за разпространение. Фотониката е неразривно свързана със свойствата на материалите, като връзката е двупосочна. От една страна, оптичните методи в целия диапазон, от микровълновoто до рентгеновото излъчване, са най-широко използваните и прецизни методи за изследване на структурата и свойствата на материалите. От друга страна, за генериране на светлина с точно определени свойства и за постигане на прецизен контрол върху режимите на нейното разпространение, са необходими материали с предварително зададени характеристики. Фотониката и науките за материалите са едни от най-бурно развиващите се научни дисциплини и технологични направления. Актуалността на изследванията в областта на фотониката и създаването на нови материали и тяхната интензивност в световен мащаб са лесно разпознаваеми по огромния брой публикации в специализирани научни списания, както и от големия брой присъдени Нобелови награди в тези области през последните две десетилетия. Фотониката и новите материали са неотменна част не само от научните изследвания, но заемат водещо място в съвременните върхови технологии, които навлизат все по-широко и се използват в приложения обхващащи медицината (образна диагностика, офталмология, неинвазивна хирургия и др.), микробиологията (микроскопия със свръхвисока разделителна способност), микроелектрониката, комуникационните технологии, квантовите компютри и обработката на информация, микросензориката, зелени източници на енергия (фотоволтаици) и т.н.

      В тази широка област изследователската програма е съсредоточена върху теми, групирани в шест работни пакета, които обхващат следните теми: линейна и нелинейна фотононика, разработване на лазерни усилватели базирани на иновативни итербиеви (Yb) кристали, позволяващи генерирането на къси лазерни импулси с големи мощности, изследване на лазерно-преходите преходи от изолатор към метал, структуриране на свръхкъси оптични импулси чрез метаповърхнини, Раманова спектроскопия за характеризиране на геоложки проби, индустриални материали, артефакти и др., изграждане и характеризиране на материали за сензорни приложения, създаване и характеризиране на метаматериали за микровълновия диапазон, магнитно и микроструктурно оптимизиране на нанокристални Ni–Zn ферити, което е важно за съвременните функционални материали, създаване на авангардна оптична технология за минимално инвазивно определяне на температурата и на концентрацията на кислород в клетки, изследване на материали и оптимизиране на техните свойства за приложения във фотоволтаични елементи, разработване на интерактивно софтуерно приложение за пресмятане на електронната структура на атоми от първи принципи, изследване на наотръбички и разработване на подход за определяне на повърхностна енергия въз основа измерването и анализа на контактни ъгли на микролитрови капки върху полимерни и други твърди повърхности и подобряване на омокряемостта на контактните лещи и Фабри-Перо микроскопия.“


  • Микробиологични рискове в околната среда

    Привлечен учен


    Д-р Сергей Иванов 


    Привлечен от Център по биология на храните, София, България

    Научна област:  

     Епидемиология, базирана на отпадъчни води (ЕОВ). Проучване на разпространението на човешките инфекциозни вируси в околната среда, отпадните води и по хранителната верига. Биомаркери за човешкото здраве в отпадъчни води. Скрининг за полезни бактериофаги.

    Дейност на научната група:

    „По проекта нова лаборатория в Биологическия факултет на СУ беше оборудвана с апаратура за молекулярна диагностика и работа с патогени на ниво BSL 2+. В лабораторията бяха разработени уникални за България методи:

    • Изолиране на патогенни вируси от околната среда – отпадни, питейни, морски води, почви и храни.
    • Идентификация и целогеномно секвениране на вируси и бактерии от околната среда.
    • Метагеномно секвениране от следващо поколение (NGS) на ДНК/РНК за идентификация и характеризиране на микробни популации и патогени от околната среда.
    • Биоинформатика, прилагане на нови софтуери и алгоритми за обработка на големи обеми данни от секвениране.

    Основна цел на проекта беше мониторинг на отпадните води на големите градове за проследяване на епидемиологичната ситуация. Това ново направление в науката се нарича епидемиология, базирана на отпадните води. Допълнително бяха включени вторични задачи, свързани с общественото здравеопазване. По-съществените резултати от проекта са:

    - Основната програма за пробовзимане на отпадни води включи София, Пловдив, Варна и Бургас. За 2 години бяха осъществени над 180 посещения на пречиствателните станции за отпадни води, на практика всяка седмица. Обработката на пробите и идентификацията на патогените беше редуцирана до 3 дни. Резултатите показват седмично актуалната епидемиологична ситуация за близо 40% от населението на България. При установяване на отклонения от обичайното, например силно увеличение в нивата на определен вирус, беше издавано предупреждение, публично достъпно на специализирания сайт https://clinica.bg.

    - Обработените проби от отпадни води се съхраняват в течен азот в лабораторията. Те са историята на инфекциозните заболявания в съответните градове за последните 2 години, което е безценна колекция.

    - Посредством култивиране на проби от отпадни води върху клетъчни култури бяха, за първи път в България, намножени и характеризирани вируси от патогенните са хората родове Аденовирус и Ентеровирус. Беше секвениран генома на 8 нови вируса и информацията е депозирана в международната геномна банка.

    - От отпадните води бяха изолирани 12 вируса по бактериите, наречени бактериофаги. Тези специфични вируси са подарък от природата, защото разрушават пагогенни за хората бактерии, които иначе са устойчиви на антибиотиците. Два от тези нови бактериофаги бяха напълно секвенирани и характеризирани. Тази дейност поставя началото на уникална нова колекция от полезни вируси, алтернатива на антибиотиците, способни да помагат в контрола на устойчивите за съвременната медицина инфекции.

    - Съвместно с неправителствената организация „Активни потребители“ беше изследвана водата за къпане на редица плажове по южното Черноморие. Установени са съществени отклонения от нормите за хигиена през туристическия сезон. В морската вода са идентифицирани над 20 патогенни бактерии с произход от фекални води.

    - Изследвана е безопасността на топлата питейна вода в градове, разполагащи с обществена топлоснабдителна мрежа – София, Пловдив и Плевен. Установено е, че температурата на топлата питейна вода, затоплена в сградните инсталации, е обичайно по-ниска от препоръчителните 55 градуса. Последствието е повишение в количеството на бактериите до 70 пъти, в сравнение с базовата студена вода, течаща от съседния кран. Метагеномният анализ, за първи път в света в такъв експеримент, показва коренна промяна в микробиома на затоплената вода. Установено е повишение в нивата на редица патогенни бактерии, например Legionella pneumophila. Заключението е че затоплената в обществената мрежа питейна вода може да представлява риск за здравето на потребителите, което налага спешни законодателни регулации, както и програми за наблюдение и корекция.“