!" #$ %& ' %& ()+**,.- / 0" 1'243 6587 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 2000-2006, 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 2000. Programstyret har behandlet totalt 69 søknader og 13 prosjektskisser i løpet av 2000. Programmet har støttet to internasjonale konferanser i 2001. 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. 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
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 563.771,- Bevilgning til programmet: KUF 8.000.000,- FoU-prosjekter 3.528.500,- 3.074.538,- 300.000,- 534.000,- 30.000,- 237.537,- 526.880,- 0,- Formidling 50.000,- 24.898,- Seminarer / konferanser 0,- 0,- Ikke-aktiviserte midler 0,- 0,- Avsetninger (+/-) 4.121.121,- 0,- SUM 8.563.771,- 8.563.771,- 3.863.853,- 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 2001. 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. < 100.000 100.000 299.999 300.000 499.999 > 499.999 6 9 0 2 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 2001. Tabell over de enkelte prosjektene er gitt som vedlegg. 3
Det har vært avholdt tre programstyremøter i 2000. 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 2000. 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 2000. Et møte om marin romlig modellering ble avholdt i Bergen 6.-8. 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 http://www.nr.no/bemata. Tabellen under gir oversikt over stipendiater i programmet. 2001 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. 2000 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
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 2001. 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
9;:<>=":??A@B+=DC EF EG4HH#IJE@ 6
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 137790sekretariat Norsk Regnesentral 1.12.1999 31.12.2002 534000 526880 Administrasjon BeMatA - Drift av 137977programmet Kjølaas, Kjell Ove Rådgiver Naturvitenskap og teknologi 1.12.1999 31.12.2001 300000 237537 BeMatA Faglige reiser for Kjølaas, Kjell Ove Administrasjon 138154PK og PS Rådgiver Naturvitenskap og teknologi 1.1.2000 31.12.2001 30000 0 Andre 138153Formidling BeMatA Kjølaas, Kjell Ove Rådgiver Naturvitenskap og teknologi 1.1.2000 31.12.2006 50000 24899 Delsum 1 914000 789316 Avsetning 131353Avsetning for Programmet Vislie, Tone Avdelingssjef Naturvitenskap og teknologi 1.1.1999 1.7.2000-163921 0 Avsetning 137569BeMatA Vislie, Tone Avdelingssjef Naturvitenskap og teknologi 1.1.2000 31.12.2005 4121421 0 Delsum 2 3957500 0 Workshop on marine spatial FoU 133081modelling Tidevannsmodeller for Fiskeri- og Giske, Jarl Professor Gjevik, Bjørn marinbiologi, Inst. for UiB 1.8.1999 31.12.2000 0 229972 FoU 133102norskekysten Professor Matematisk institutt UiO 1.8.1999 1.7.2000 0 112729 Metodikk for beregning av Berntsen, Jarle FoU 133104indre trykk Professor Matematisk institutt UiB 1.8.1999 31.10.2000 0 65761 Computational modelling of Owren, Brynjulf Matematiske fag, FoU 133105marine environmental flows Førsteamanuensis Institutt for NTNU 1.8.1999 31.3.2000 200000 200000 Matematiske modeller for FoU 135417fargemønsterdannelse Plathe, Erik Norges landbrukshøgskole 1.1.2000 31.12.2000 58000 44254 Konferanse Curves and Lyche, Tom Johan FoU 139045Surfaces Professor Informatikk, Inst. for UiO 1.6.2000 31.7.2000 100000 100000 Fysikk, informatikk Structured Stochastic Rue, Håvard og matematikk, Fak. FoU 139114Models Professor for NTNU 1.6.2000 31.12.2004 200000 200000 Fysikk, informatikk Nonlinear partial differential Holden, Helge og matematikk, Fak. FoU 139144equations Professor for NTNU 1.7.2000 31.12.2003 275000 275000 Optimaliserte Gjevik, Bjørn FoU 139172tidevannsmodeller Professor Matematisk institutt UiO 1.7.2000 31.7.2003 200000 152303 Computational Methods for Owren, Brynjulf Matematiske fag, FoU 139176Stratified Flows Førsteamanuensis Institutt for NTNU 1.8.2000 30.6.2004 500000 500000 Modellering av ekstreme Dysthe, Kristian FoU 139177havbølger og havbølgeklima Professor Matematisk institutt UiB 1.10.2000 31.12.2003 300000 80939 Hongslo, Cecilie Inntekt 133254Inntekter BeMatA Fahle Rådgiver Naturvitenskap og teknologi 1.1.1999 31.12.2001 0 0 Stipend Software for Partial 133755Differential Equations Tveito, Aslak Professor Informatikk, Inst. for UiO 1.1.2000 14.5.2003 550000 608499 Stipend 135420Robust Numerical Methods Winther, Ragnar Professor Informatikk, Inst. for UiO 1.7.2000 31.12.2003 300000 59581 Wavelet-baserte metoder for Matematisknaturvitenskapelige Stipend 135971feature-analyse Flå, Tor Professor fakultet UiTø 1.7.2000 30.6.2003 190000 190000 Finding features from Godtliebsen, Fred Matematikk og Stipend 138460dependent data Professor statistikk, Institutt for UiTø 1.7.2000 31.7.2004 127000 127000 Non-stationary, non- Hjort, Nils Lid Stipend 138883Gaussian spatio-temporal Professor Matematisk institutt UiO 1.10.2000 30.9.2003 96500 96500 Statistiske metoder for Andersson, Helge I. Maskinteknikk, Stipend 139170generering av turbulente Professor Fakultetet for NTNU 1.12.2000 30.11.2003 32000 32000 Delsum 3 3128500 3074538 Totalsum 8000000 3863854 7
Beregningsorientert matematikk i anvendelser (BeMatA) - kontraktspartnere 2000 Beregningsorientert matematikk beløp ant. Universitetet i Bergen 300000 3 Universitetet i Oslo 1246500 6 Universitetet i Tromsø 317000 2 Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet 1207000 5 Norges landbrukshøyskole 58000 1 Norsk Regnesentral 534000 1 Naturvitenskap og teknologi 4337500 5 Totalt sum 8000000 23 8
Administrasjonsutgifter BeMatA - 2000 Programstyret Prosjekt Konto Sum bud. Bokført 137977 Generell drift 300.000,- 137977 Representasjon- og møtekostnader 6.908,- 137977 Møtegodtgjørelse oppgavepliktig 76.410,- 137977 Annonser 13.031,40 137977 Honorar uten arb. giver avgift 48.000,- 137977 Honorar med arb.giver avgift 633,83 137977 Arbeidsgiveravgift 9.656,07 137977 Fraktkostnader 3.287,- 137977 Trykksaker 4.982,- 137977 Reisekostnader 74.629.02 300.000,- 237.537,32 Programkoordinator Prosjekt Konto Sum.bud. Bokført 137790 Programledelse 1 534.000,- 526.880,- 534.000,- 526.880,- Formidling Prosjekt Konto Sum.bud. Bokført 138153 Generell drift 50.000,- 138153 Profileringsmateriale 24.898,59 50.000,- 24.898,59 Faglige reiser for programstyret og programkoordinator Prosjekt Konto Sum.bud. Bokført 138154 Generell drift 30.000,- 0,- 30.000,- 0,- 1 Inkluderer merarbeid i forbindelse med programplanlegging 9