2. Programledelse. Programstyrets medlemmer i 2000 har vært: Professor Helge Holden (leder) Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Transkript

1 !" #$ %& ' %& ()+**,.- / 0" 1' Sammendrag Med beregningsorientert matematikk menes utvikling og analyse av matematiske modeller, numeriske teknikker og metodeorientert programvare for å løse problemstillinger innen naturvitenskap og teknologi ved hjelp av datamaskin. Beregningsorientert matematikk er dermed en syntese mellom matematiske fag og informatikk. Bruken av slik matematisk teknologi er i sterk vekst i hele den industrialiserte verden. Ikke bare dreier dette seg om anvendelser i naturvitenskap og teknologi, men også vitenskaper som biologi, medisin og samfunnsfag anvender i dag vesentlig mer matematikk enn før. Utviklingen av datamaskiner har snarere øket enn redusert behovet for forskning i matematiske fag, og har dreid deler av denne forskningen mot metoder som kan nyttiggjøre seg moderne beregningsteknologi. Programmet er fokusert mot grunnleggende metodeutvikling. Samtidig er det viktig å få til synergieffekt mellom metodeutvikling og anvendelsesorienterte problemstillinger. Programmets hovedmål er: Utvikle og analysere matematiske modeller, numeriske teknikker og metodeorientert programvare som spenner fra grunnforskning til verktøyutvikling innen naturvitenskap og teknologi. Studere anvendelser innen naturvitenskap og teknologi der det er spesielt behov eller potensiale for beregningsorienterte metoder, herunder marinrelaterte problemstillinger. Bidra til overføring mellom metodeutviklerne og brukere av tyngre beregningsverktøy, samt stimulere til nettverksbygging innen programmets kjerneområder. Programperioden er , og i 2000 har bevilgningen kommet fra KUF. Disponibelt budsjett i 2000 var 8,6 mill. kr, og forbruket var 3,9 mill. kr. Aktivitetsrapport Året har vært preget av programmet er i oppstartfasen. Mye av programstyrets tid har vært bundet opp i utarbeidelse av handlingsplan, søknadsbehandling og behandling av prosjektskisser. Det har vært avholdt tre programstyremøter i Programstyret har behandlet totalt 69 søknader og 13 prosjektskisser i løpet av Programmet har støttet to internasjonale konferanser i To prosjekter har vært omtalt i dagspressen, og alle bevilgede prosjekter har opprettet egen internett hjemmeside med lenke opp til programmets egen internettside. Faglige resultater Detaljerte tidevannskart utarbeidet for Lofoten og Haltenbanken områdene basert på avansert matematisk modell. Utredning av forskningsbehov innen forvaltningsrelatert marin modellering. Vurdering av måloppnåelse og framdrift Programmet har kommet godt igang med en prosjektportefølje av høy kvalitet innenfor viktige anvendelsesområder. Rekruttering av stipendiater kan gi en viss forsinkelse av fremdriften. 1

2 2. Programledelse Programstyrets medlemmer i 2000 har vært: Professor Helge Holden (leder) Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Daglig leder Erlend Arge Numerical Objects AS Professor Jarle Berntsen Universitetet i Bergen Førsteamanuensis Ingrid Glad Universitetet i Oslo Professor Bertil Gustafsson Universitetet i Uppsala Seniorforsker Alf Harbitz Fiskeriforskning AS Dr.Scient. Elisabeth Nøst Miros A/S Program styret har avholdt 3 møter og behandlet 24 saker. Programsekretariatet har bestått av ekstern programkoordinator Gudmund Høst og konsulent Elin Ryseth i Forskningsrådet. 3. Programmets mål og FoU-oppgaver Programmet er fokusert mot grunnleggende metodeutvikling. Samtidig er det viktig å få til synergieffekt mellom metodeutvikling og anvendelsesorienterte problemstillinger. Fordi en rekke miljøer både ved universiteter og høyskoler, forskningsinstitutter og i næringslivet er brukere av matematiske metoder i sine beregninger, er det sentralt med en metodeoverføring til brukerne og at innsatsen konsentreres om større miljøer. Programmets mål er delt opp i tre deler metodiske mål, sentrale anvendelser samt formidlingsmål: Metoder: Utvikle og analysere matematiske modeller, numeriske teknikker og metodeorientert programvare som spenner fra grunnforskning til verktøyutvikling innen naturvitenskap og teknologi. Anvendelser: Studere anvendelser innen naturvitenskap og teknologi der det er spesielt behov eller potensiale for beregningsorienterte metoder, herunder marinrelaterte problemstillinger. Formidling: Det er en sentral oppgave for programmet å bidra til overføring mellom metodeutviklerne og brukere av tyngre beregningsverktøy, samt stimulere til nettverksbygging innen programmets kjerneområder. 2

3 Programmet skal utdanne minimum 40 kandidater på doktor- og postdoktorgradsnivå med høy kompetanse innen beregningsorientert matematikk. Prioriterte FoU-oppgaver er å analysere matematiske modeller og studere deres egenskaper med mål å utvikle effektive beregningsteknikker. Innsatsen rettes mot problemområder som oppfattes som flaskehalser for videre fremgang. I den totale prosjektporteføljen har Programstyret søkt å få en rimelig balanse mellom generiske metoder og teknikker og metoder som er mer spesifikke for særskilte anvendelser. Differensial- og integralligninger representerer det viktigste modelleringsverktøyet i beregningsorientert matematikk, både i bredden av problemer som kan beskrives ved differensial- og integralligninger og disse problemers viktighet. Videre er statistisk modellering er en større eller mindre del av mange forskningsoppgaver innen programmet. Noen anvendelsesområder er spesielt viktige for Norge, herunder marinrelaterte problemer. Disse har fått en naturlig tyngde i årets tildelingsrunde. Samtidig er Programstyret forberedt på at nye sentrale områder vil fremkomme i løpet av programperioden. 1. Budsjett og finansiering Administrasjon av progr. Drift av prog.styret: Programmets sekretariat Faglige reiser for PS/PK Aktiviteter Inntekter Budsjettering Regnskapstall Overføring ,- Bevilgning til programmet: KUF ,- FoU-prosjekter , , , , , , ,- 0,- Formidling , ,- Seminarer / konferanser 0,- 0,- Ikke-aktiviserte midler 0,- 0,- Avsetninger (+/-) ,- 0,- SUM , , ,- Alle beløp i tabellen er i kr. De fleste prosjektene i programmet har først startet i 3. tertial, og et stort beløp måtte settes av til disse prosjektene i Videre har en del prosjekter hatt problemer med å tilsette stipendiater i henhold til planene. Dette har medført noe mindre forbruk enn budsjettert på prosjektene. 2. Aktivitetsrapport Året har vært preget av at programmet er i oppstartfasen. Mye av programstyrets tid har vært bundet opp i søknadsbehandling (to runder) og behandling av prosjektskisser. Programmets prosjektportefølje fordelt på 4 kategorier er gitt under. Beløpene er i kroner per år. < > Det bør her bemerkes at mange prosjekter ikke har hatt full aktivitet i 2000, fordi dette har vært et oppstartår for programmet. Bildet vil derfor endre seg i Tabell over de enkelte prosjektene er gitt som vedlegg. 3

4 Det har vært avholdt tre programstyremøter i Ett av disse møtene ble lagt til Uppsala, med formål å få innsikt i svensk forskning og finansiering innen beregningsorientert matematikk. Orienteringer om de ulike svenske forskningsråd ble gitt, samt en oversikt over relevant forskning ved svenske universiteter. Det fremkom at det er et visst potensiale for samkjøring av norsk og svensk doktorgradsutdanning, blant annet kurs og sommerskoler i avanserte beregningsorienterte metoder. Programstyret har behandlet totalt 69 søknader i løpet av I forbindelse med oppstart ble miljøene også invitert til å sende inn prosjektskisser for vurdering. Programstyret behandlet 13 slike prosjektskisser. Programstyret har vurdert søknadene ut fra faglig kvalitet og relevans for programmet, og man har dessuten tilstrebet å starte opp prosjekter av en viss størrelse, dvs. omkring 1 mill. kr per år. Samarbeidsprosjekter mellom universitet og forskningsinstitutter har vært gitt prioritet. Programmet har støttet to internasjonale konferanser i Et møte om marin romlig modellering ble avholdt i Bergen mars, og samlet 55 deltakere. Programmet besto av 6 inviterte og 18 påmeldte innlegg, samt diskusjoner om status og forskningsbehov inne forvaltningsrelatert romlig modellering. En konferanse om matematiske metoder for beskrivelse av kurver og flater ble avholdt i Oslo, 29. juni-4. juli. BeMatA og to prosjekter har vært omtalt i Forskning og disse to prosjekt har i tillegg vært omtalt i dagspressen. Det ene prosjektet omhandler detaljerte matematiske modeller for tidevann langs norskekysten, mens det andre prosjektet studerer matematiske metoder for kystkartlegging fra satellitt data. Alle bevilgede prosjekter har opprettet egen internett hjemmeside, som er lenket opp til programmets egen internett side Tabellen under gir oversikt over stipendiater i programmet Antall Årsverk Doktorgradsstipendiater (herav kvinner) 10 (2) 3,51 (0,58) Postdoktorstipendiater (herav kvinner) 1 (0) 0,29 (0) Det fremgår at det for tiden er liten tilgang på kvinnelige kandidater innen matematiske fag. 3. Resultatrapport Programmet har ennå ikke begynt å gi særlig mange resultater. Noen viktige resultater i programmet i 2000 er likevel Detaljerte tidevannskart for Lofoten og Haltenbanken områdene. Utredning av forskningsbehov innen forvaltningsrelatert marin modellering Avlagte doktorgrader (herav kvinner) 0 Artikler i internasjonale tidsskrift m/referee-ordning 0 4. Tilstandsvurdering Programmet har lykkes i å starte opp en prosjektportefølje bestående av både generiske og anvendelsesorienterte prosjekter. Marinrelaterte prosjekter synes også godt representert. Flere 4

5 av prosjektene har potensiale til å gi bidrag innen viktige anvendelsesområder, blant annet forståelse av bølgefenomener, dynamikk for fiskebestander og blodstrømning i hjertet. I prosjektene har det vært stor aktivitet for å rekruttere stipendiater. Dette vil være en kritisk faktor også i første halvdel av Det er foreløpig ikke gjort spesielle tiltak for å rekruttere kvinnelige kandidater til stipendiatstillingene. 5. Populærvitenskapelig fremstilling av»highlights» innen programmet Tidevannsstrømmen utgjør en viktig del av strømfeltet i de fleste norske kystfarvann og er en viktig faktor i forbindelse med drift av plankton, fiskeegg og fiskelarver, samt spredning av forurensning. Den representerer også en betydelig risikofaktor ved maritim aktivitet, spesielt i strømsterke sund. Ved Matematisk institutt, Universitetet i Oslo, arbeides det med utvikling av tidevannsmodeller med høy romlig oppløsning. Sjøkartverket har vist interesse for å implementere resultater fra slike modeller i fremtidige elektroniske sjøkart. Bedre informasjon om strømforholdene kan bidra til å redusere faren for grunnstøting, kollisjon og havari. Resultatene fra dette arbeide vil være nyttige for en rekke formål, bl.a. konstruksjonskriterier for større byggeprosjekter, havovervåking og marine operasjoner, overvåking av forurensning. 5

6 EF 6

7 BeMatA - Økonomisk oversikt 2000 Prosj.type P.nr. Prosjekttittel Prosjektleder Ansvarlig inst. Fra dato Til dato Rev.bud Forbruk BeMatA - Eksternt Høst, Gudmund Programkoordinator Administrasjon sekretariat Norsk Regnesentral Administrasjon BeMatA - Drift av programmet Kjølaas, Kjell Ove Rådgiver Naturvitenskap og teknologi BeMatA Faglige reiser for Kjølaas, Kjell Ove Administrasjon PK og PS Rådgiver Naturvitenskap og teknologi Andre Formidling BeMatA Kjølaas, Kjell Ove Rådgiver Naturvitenskap og teknologi Delsum Avsetning Avsetning for Programmet Vislie, Tone Avdelingssjef Naturvitenskap og teknologi Avsetning BeMatA Vislie, Tone Avdelingssjef Naturvitenskap og teknologi Delsum Workshop on marine spatial FoU modelling Tidevannsmodeller for Fiskeri- og Giske, Jarl Professor Gjevik, Bjørn marinbiologi, Inst. for UiB FoU norskekysten Professor Matematisk institutt UiO Metodikk for beregning av Berntsen, Jarle FoU indre trykk Professor Matematisk institutt UiB Computational modelling of Owren, Brynjulf Matematiske fag, FoU marine environmental flows Førsteamanuensis Institutt for NTNU Matematiske modeller for FoU fargemønsterdannelse Plathe, Erik Norges landbrukshøgskole Konferanse Curves and Lyche, Tom Johan FoU Surfaces Professor Informatikk, Inst. for UiO Fysikk, informatikk Structured Stochastic Rue, Håvard og matematikk, Fak. FoU Models Professor for NTNU Fysikk, informatikk Nonlinear partial differential Holden, Helge og matematikk, Fak. FoU equations Professor for NTNU Optimaliserte Gjevik, Bjørn FoU tidevannsmodeller Professor Matematisk institutt UiO Computational Methods for Owren, Brynjulf Matematiske fag, FoU Stratified Flows Førsteamanuensis Institutt for NTNU Modellering av ekstreme Dysthe, Kristian FoU havbølger og havbølgeklima Professor Matematisk institutt UiB Hongslo, Cecilie Inntekt Inntekter BeMatA Fahle Rådgiver Naturvitenskap og teknologi Stipend Software for Partial Differential Equations Tveito, Aslak Professor Informatikk, Inst. for UiO Stipend Robust Numerical Methods Winther, Ragnar Professor Informatikk, Inst. for UiO Wavelet-baserte metoder for Matematisknaturvitenskapelige Stipend feature-analyse Flå, Tor Professor fakultet UiTø Finding features from Godtliebsen, Fred Matematikk og Stipend dependent data Professor statistikk, Institutt for UiTø Non-stationary, non- Hjort, Nils Lid Stipend Gaussian spatio-temporal Professor Matematisk institutt UiO Statistiske metoder for Andersson, Helge I. Maskinteknikk, Stipend generering av turbulente Professor Fakultetet for NTNU Delsum Totalsum

8 Beregningsorientert matematikk i anvendelser (BeMatA) - kontraktspartnere 2000 Beregningsorientert matematikk beløp ant. Universitetet i Bergen Universitetet i Oslo Universitetet i Tromsø Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Norges landbrukshøyskole Norsk Regnesentral Naturvitenskap og teknologi Totalt sum

9 Administrasjonsutgifter BeMatA Programstyret Prosjekt Konto Sum bud. Bokført Generell drift , Representasjon- og møtekostnader 6.908, Møtegodtgjørelse oppgavepliktig , Annonser , Honorar uten arb. giver avgift , Honorar med arb.giver avgift 633, Arbeidsgiveravgift 9.656, Fraktkostnader 3.287, Trykksaker 4.982, Reisekostnader , ,32 Programkoordinator Prosjekt Konto Sum.bud. Bokført Programledelse , , , ,- Formidling Prosjekt Konto Sum.bud. Bokført Generell drift , Profileringsmateriale , , ,59 Faglige reiser for programstyret og programkoordinator Prosjekt Konto Sum.bud. Bokført Generell drift ,- 0, ,- 0,- 1 Inkluderer merarbeid i forbindelse med programplanlegging 9