заказать недорого организацию выездного МК
Дети всегда бывают в восторге от сладких кулинарных шедевров. Мастер-класс по лепке из мастики подарит им море приятных эмоций и возможность слепить своего собственного сладкого любимого героя, животное, цветок или птичку, чтобы украсить праздничный торт.
Что такое мастика?
Мастика — это кулинарное декорирующее вещество, которое по свойствам напоминает полимерную глину, обладает яркими насыщенными цветами и может использоваться в пищу. Каждый ребенок, который слепит фигурку из мастики, с радостью ее съест.
В кулинарии встречается:
- мягкая медовая,
- быстрозастывающая желатиновая,
- молочная мастика на сгущенном молоке,
- марципановая мастика для покрытия тортов,
- цветочная мастика для создания украшений с мелкими деталями.
Из мастики можно лепить самые разные фигурки — собаку и мишку, снеговика и Деда Мороза, героев сказок и мультфильмов, машинки и самолетики, цветы и бабочки, животных и птиц.
Для кого подходит мастер-класс?
Мастер-класс по лепке из мастики подходит для маленьких кулинаров любого возраста. Самые юные художники смогут создать несложные цветочные композиции, а ребята постарше воплотят в сладких деталях все свои самые заветные мечты.
Вы можете заказать мастер-класс по лепке из мастики:
- на День рождения,
- Новый год или Рождество,
- любой детский праздник,
- на 8 марта.
Везде, где для гостей приготовлен огромный торт, будет уместен мастер-класс по лепке из мастики. Ни один ребенок не откажется украсить кулинарный шедевр своим творчеством!
Как проходит мастер-класс?
Наши специалисты доставят на место проведения вашего мероприятия все необходимые расходные материалы и инструменты:
- разноцветную мастику,
- приспособления для лепки,
- перчатки и фартуки.
Вы можете не беспокоиться, что кто-то из участников мастер-класса не справится, освоить технологию лепки из мастики под руководством наших мастеров несложно.
В процессе мероприятия мы:
- Расскажем о видах лепки из мастики и раскроем ее самые важные секреты;
- Покажем готовые фигурки, выполненные в разных стилях;
- Выберем наиболее понравившийся детям вариант;
- Проконтролируем каждое последовательное действие юных мастеров;
- Поможем украсить при помощи получившихся фигурок и композиций праздничный торт.
Как заказать мастер-класс?
Заказать мастер-класс по лепке из мастики или декору плетеной сумки для детей легко, достаточно заполнить специальную форму на нашем сайте, позвонить нам по телефону: 8 (495) 961-36-03 или запросить обратный звонок.
Конспект НОД по лепке во второй младшей группе на тему:» Зайчик»
Конспект занятия во второй младшей группе по развитию художественных умений (лепка) «Зайчик»
Цель: Учить передавать образ зайчика, совершенствуя умения скатывать кусок пластилина между ладонями, придавая ему шарообразную форму.
Задачи:
1. Учить детей лепить знакомые предметы, состоящие из нескольких частей, делить комок пластилина на нужное число частей.
2. При лепке туловища и головы пользоваться приемом раскатывания пластилина кругообразными движениями между ладонями, при лепке ушей – приемами раскатывания палочек и сплющивания.
3. Закреплять у детей умение прочно соединять части.
Материалы к занятию: кусок пластилина на каждого ребенка, доска для лепки и салфетки на каждого ребенка, игрушка зайца.
Ход занятия
1. Орг. Момент
Ребята, если вы отгадаете загадку, то вы узнаете,кто к нам в гости придет:
«Комочек пуха, длинное ухо,
прыгает ловко, любит морковку».
Дети: заяц.
Воспитатель: правильно. Показываю игрушку зайца. Сегодня мы с вами будем лепить зайца.
2. Рассмотреть с детьми игрушку зайца. Уточнить форму каждой части тела. Выделить самую большую часть (туловище). Предложить вспомнить, как надо лепить туловище, и попросить кого-нибудь из детей рассказать и показать у доски (с помощью воспитателя,как надо разделить кусок пластилина: вначале пополам, а потом одну часть еще раз пополам.
Спросить, из какой части – большой или маленькой – надо лепить туловище.
А сейчас мы немного поиграем с зайкой, а то он у нас заскучал.
Физминутка
Зайка беленький сидит
И ушами шевелит
Вот так, вот так (дети шевелят кистями рук подняв их к голове)
Он ушами шевелит
Зайке холодно сидеть
Надо лапочки погреть
Хлоп- хлоп, хлоп- хлоп (дети хлопают в ладоши)
Надо лапочки погреть
Зайке холодно стоять
Надо зайке поскакать (дети прыгают на обеих ногах)
Мишка зайку испугал
Зайка прыг и ускакал (дети убегают)
3. Давайте прежде чем начнем лепить. Разомнем наши пальчики.
Пальчиковая гимнастика
Заяц прыг, заяц скок (дети изображают пальцами уши зайца и сгибают и разгибают их)
Спрятался он под кусток (накрывают ладонью другой руки «уши зайца»)
Под кусточком молчком (показывают указательным пальцем вверх, вниз)
Только ушки торчком (изображают уши зайца)
4. Ребята, туловище мы научились лепить. Давайте зайке теперь слепим голову. Дети выполняют вместе с воспитателем.
5. Туловище и голову мы слепили, а что еще зайке нужно слепить?
Дети: уши и хвост. Правильно. Скатайте длинную палочку и разделить ее пополам. Предложить всем детям показать руками, как они будут лепить. Спросить, где надо прикреплять уши (на макушке) и как их надо сплющивать. Некоторым детям, выполнившим работу, можно предложить дополнительно сделать хвостик и лапки.
6. Итог занятия.
Кого мы с вами слепили?
Дети: зайца.
Вам понравилось его лепить? Из скольких частей мы его слепили?
Молодцы, вы все хорошо работали на занятии.
Автор: Беседина Э.В.
Конспект занятия по лепке во 2 младшей группе: «Грибы»
Программное содержание:
— развивать у дошкольников интерес к лепке из пластилина;
— воспитывать аккуратность во время работы с пластилином;
— учить детей лепить из двух частей, придавать им формы (шар, столбик), плотно соединять их;
— закреплять навыки внимательно рассматривать объект, выделять составные части.
Материал: пластилин, игрушечные грибы, доски для лепки, салфетки, игрушечный зайчик, корзинка, каштаны, иллюстрации грибов.
Ход занятия во 2 младшей группе детского сада
Воспитатель предлагает детям перед занятием выполнить психогимнастику:
Сделаем большой круг,
Ты мой друг и я твой друг.
Сделаем маленький круг,
Ты мой друг и я твой друг.
Слышится звук плача.
Воспитатель. Кто-то плачет, пойду я посмотрю.
Обращает внимание детей на зайчика, который сидит под кустом, и на корзину, которая находится рядом.
Бежал заяц через лес,
Корзину он с грибами нос,
На синичку засмотрелся,
Об траву споткнулся,
Все грибочки растерял.
Сел под куст и затосковал.
Я в детский сад утром шла,
Корзину вот такую нашла.
Вам, ребята, принесла.
Посмотрим, что лежит в корзине.
Да это же грибочки нашего зайчика! Посчитайте, сколько в корзине грибочков? (два).
Осталось только два грибочка, остальные зайчик растерял. Давайте немного развеселим нашего зайчика и расскажем стихи, которые мы выучили про зайчика.
Ребенок 1.
Тили-тили, тили-бом,
Сбил сосну зайчишка лбом.
Жалко мне зайчишку:
Носит зайка шишку.
Ребенок 2.
Зайка белый умывается,
Видимо в гости он собирается.
Вымыл носик, вымыл хвостик,
Вымыл ушки, вытер сухо.
Ребенок 3.
Зайчик спать захотел,
Сам постельку постелил,
Сам положил себе подушку,
И свисают с нее ушки.
Воспитатель. Немножко развеселился наш зайчик. занятия воспитателя в детском саду Давайте поможем ему, слепим грибочки. Но сначала рассмотрим их.
Что есть у грибочка? (ножка и шапочка) какого цвета ножка? На что она похожа? (на столбик) а на что похожа шапочка? Какого она цвета?
Пальчиковая гимнастика
Под берёзкой на дорожке,
Гриб растет на толстой ножке.
По дорожке мы походим,
Гриб в корзинку положим.
Воспитатель. Вспомните и покажите движениями рук в воздухе, как слепить столбик, шар, как прижать его. Ножка у грибочка — белого цвета, а шапочка – коричневого.
Воспитатель. Чтобы сделать грибок, нужно кусочек белого пластилина разделить на две части. Из них мы сделаем ножку для гриба (скатать столбик), а из коричневого – шапочку (скатать шарик и слегка сжать между ладонями). Эти части соединяем, получился грибочек.
Самостоятельная деятельность детей. Лепка из пластилина
У нас еще одна ножка для грибочка, но нет шапочки. Дети, посмотрите в корзине есть каштаны, похожи ли они на шапочку гриба? Давайте соединим каштан с пластилиновой ножкой чтобы получился грибок.
Вместе с зайчиком воспитатель рассматривает грибы. Зайчик хвалит детей, благодарит их. Дети складывают грибы в корзинку.
Итог. Рефлексия
Что сегодня мы делали?
Кто к нам в гости приходил?
Как мы ему помогли?
Конспект НОД по ИЗО лепка во 2-ой младшей группе » Витамины всем нужны, для здоровья так важны.»
Конспект НОД по ИЗО (лепка) во 2-ой младшей группе.
Тема: «Витамины всем нужны, для здоровья так важны».
Подготовила Москалева Л.В. воспитатель МБДОУ д/с №21, г. Новочеркасск, 2019г.
Цель: формировать умение скатывать комочки пластилина между ладонями круговыми движениями.
Задачи:
Развивающие: развивать мелкую моторику кистей рук, усидчивость, речь детей, как средство общения.
Образовательные: закрепить знания о витаминах, их пользе для здоровья.
Воспитательные: формировать интерес к лепке, знакомить с правилами безопасности в обращении с лекарствами, воспитывать отзывчивость.
Оборудование: доски, пластилин, салфетки, игрушка Лунтик.
Предварительная работа: чтение стихотворения К.И.Чуковского «Доктор Айболит», «Лунтик и его друзья».
Ход занятия:
Раздается стук в дверь. В гости к детям «приходит» Лунтик.
Воспитатель:
— Ребята, посмотрите, к нам в гости пришел Лунтик. А, почему ты такой грустный?
Лунтик:
-Здравствуйте, ребята! Мы с Кузей так спешили к вам сегодня в гости! Но, Кузя простудился и теперь лежит в постели. К нему приходил доктор и прописал ему витамины. Ребята, а вам прописывали витамины? Для чего нужны витамины? (ответы детей).
Воспитатель:
-Правильно, ребята, витамины помогают нам быстрее справляться с болезнями и не болеть.
Лунтик:
-А, где же я возьму витамины, ведь в нашем лесу их нет!
Воспитатель:
-Ребята, чем мы с вами можем помочь Лунтику?(ответы детей).
Правильно, мы слепим витамины из пластилина, чтобы Кузя быстрее поправился. А Лунтик будет смотреть, как мы лепим.
Воспитатель:
— Ребята, вспомните ,какие витамины прописывал вам ваш доктор.
Какой они формы? Какого цвета? (ответы детей).
— Правильно, молодцы. (Показываю витамины, рассматриваем их).
-Прежде, чем мы приступим к работе, поиграем в игру.
Пальчиковая игра «Прогулка»
Пошли пальчики гулять, Пальцы обеих рук дети сжимают в кулаки, большие пальцы опущены вниз и как бы прыжками двигаются по бедру к колену.
А вторые догонять. Выполняют ритмичные движения указательными пальцам
Третьи пальчики бегом. движения средних пальцев в быстром темпе
А четвертые пешком, медленные движения безымянных пальцев по
Пятый пальчик поскакал ритмичные касания мизинчиками по бедрам;
И в конце пути упал. хлопок обеими ладонями по коленям.
Воспитатель:
Теперь ,ребята, приступайте к работе.
Воспитатель напоминает детям приемы лепки(круговыми движениями раскатывать пластилин между ладошками).
Самостоятельная работа.
Дети лепят витаминки из пластилина.
Рефлексия. Закрепление.
Ребята отдают свои витаминки Лунтику, предварительно их посчитав.
Лунтик:
-Ребята, большое вам спасибо за то,, что вы меня выручили! Я все витамины передам Кузе и он обязательно поправится .А я вам тоже принес угощение от бабы Капы. (Лунтик дарит детям пирог).
-До свидания, ребята! В следующий раз мы к вам придем в гости вместе с Кузей!!
Конспект НОД по художественно-эстетическому развитию (лепка) во второй младшей группе на тему: «Пешеходный переход» Тема: Пешеходный переход.
Конспект открытого занятия
Муниципальное дошкольное образовательное учреждение детский сад 28 «Снегирёк» общеразвивающего вида Истринского муниципального района Конспект открытого занятия «Дорожная безопасность» по правилам дорожного
ПодробнееКонспект досуга. «Дорожная азбука»
Конспект досуга «Дорожная азбука» Программные задачи: закрепить знания детей о светофоре, о его сигналах; систематизировать знания детей о дорожных знаках, об их значении; развивать наблюдательность, зрительную
ПодробнееТема: «Страна дорожных знаков».
муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение «Детский сад комбинированного вида 321» городского округа Самара (МБДОУ «Детский сад 321» г.о. Самара) Россия, 443074, г. Самара, ул. Аэродромная,
ПодробнееНОД по ПДД в средней группе
НОД по ПДД в средней группе Тема: «Будьте осторожны на дороге». Воспитатель: ШвецоваТ.С. ( Апрель 2016г.) Цель: формирование знаний детей о безопасном поведении на улицах и проезжей части; совершенствование
ПодробнееРазвлечение по ПДД в средней группе
Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение «Детский сад 7 «Солнышко» г.куса» Развлечение по ПДД в средней группе «Как кот Мурзик познакомился с правилами дорожного движения» Воспитатель:
Подробнее«Наш друг — светофорик»
Муниципальное дошкольное образовательное учреждение «Детский сад 4 городского округа город Волгореченск Костромской области» Конспект тематического занятия по ознакомлению с правилами дорожного движения
Подробнеег г. Магнитогорск
Конспект совместной образовательной деятельности в группе младшего дошкольного возраста по правилам дорожного движения в рамках методической недели в ДОУ по ПДД Тема: «Наш друг светофор» составила: воспитатель
ПодробнееТема: «Город дорожных знаков»
Развлечение в комбинированной группе. Тема: «Город дорожных знаков» (основы безопасности жизнедеятельности). Цель: Уточнить и закрепить знания детей о правилах дорожного движения, о различных видах транспорта,
ПодробнееИгра сказка «Азбука пешехода»
Игра сказка «Азбука пешехода» Цель: формирование у детей знаний о ПДД Задачи: — Совершенствовать представление о безопасном поведении на улицах и дорогах; — закрепить знания значения сигналов светофора;
ПодробнееДОРОЖНЫЕ ЗНАКИ Старшая группа
МБДОУ детский сад Колобок Открытое занятие (по ПДД на районном семинаре заведующих) ДОРОЖНЫЕ ЗНАКИ Старшая группа Выполнила: Мацаева В.А. 2011 год Тема: Дорожные знаки (старшая группа) Дети входят в зал
ПодробнееКлассный час «В гостях у светофора»
МБОУ «Гредякинская основная общеобразовательная школа» Красногвардейского района Классный час «В гостях у светофора» Составил: учитель начальных классов Веснина В.Н. 2012 год Классный час «В гостях у светофора»
Подробнее«ДВИЖЕНИЕ ПЕШЕХОДОВ ПО УЛИЦЕ И ДОРОГЕ»
Классный час «ДВИЖЕНИЕ ПЕШЕХОДОВ ПО УЛИЦЕ И ДОРОГЕ» Учитель: Верхогляд Л.И Цели: закрепить знания и навыки движений учащихся на улицах и дорогах; ознакомить учащихся с правилами правостороннего движения
ПодробнееКонспект занятия по лепке во второй младшей группе «Снеговик»
Лепка во 2 младшей группе
Тема «Снеговик»
Цель: учить детей передавать образ снеговика пластическим способом (из солёного теста).
Задачи: воспитывать у детей умение доводить начатое дело до конца. Развивать мелкую моторику пальцев рук, мышление и речь. Закрепить понятия: «большой», «маленький». Учить лепить предметы, состоящие из 2 шариков. Закреплять умение доводить изделие до нужного образа с помощью дополнительного материала.
Оборудование: ёлочка, снежки из ваты, вата или синтепон для сугроба, образец Снеговика из теста, аудиозапись пальчиковой гимнастики «Моя семья» (на татарском языке), дощечки для лепки на каждого ребёнка, солёное тесто белого цвета, спички с налепленными на них чёрными шариками из глины для рук и поменьше для глаз, оранжевая морковка (глина, налепленная на половину спички в виде морковки и покрашенная), маленькие крышечки от пузырьков.
Ход занятия
I.Вводная часть.
1) Дети садятся полукругом на стулья около стола. На столе стоит ёлочка, а перед ёлочкой сугроб снега (из ваты или синтепона), под ним спрятан снеговик-образец.
— К нам на занятие гость пожаловал. А чтобы его узнать нужно загадку отгадать.
Меня не растили,
Из снега слепили,
Вместо носа ловко
Вставили морковку.
Глаза — угольки,
Губы – сучки,
Холодный, большой.
Кто я такой? (Снеговик)
Появляется Снеговик (образец). Снеговик жалуется, что ему скучно стоять одному, нет у него родных и друзей.
II.Основная часть.
— Чтобы Снеговику не было скучно давайте расскажем ему про свою семью.
Пальчиковая гимнастика «Моя семья» (включается аудиозапись)
.Бу бармак-бабай,
Бу бармак-әби,
Бу бармак-әти,
Бу бармак-әни,
Бу бармак-малай.
2)Затем воспитатель предлагает детям слепить для него друзей-Снеговиков. Дети с воспитателем рассматривают Снеговика (образец).
— Из каких фигур состоит туловище и голова Снеговика? (из шаров).
— Какой по размеру нижний шар?(большой)
— Голова?(маленький шарик)
— Покажите, как будете лепить шар? (дети имитируют круговые движения ладошками)
— Что ещё есть у Снеговика? (шляпа, нос-морковка, руки, глаза).
Воспитатель показывает последовательность изготовления снеговика, начиная с деления кусочка теста на части: большую – для туловища и маленькую – для головы.
Физминутка «Снежки».
Дети берут снежки и выполняют движения в соответствии со словами.
Мы танцуем со снежками,
Посмотрите все на нас.
Вот так топаем ногами!
Раз-два, раз-два, раз-два(топают ногами)
А теперь снежки положим
Мы под ёлочку сюда. (кладут в круг)
И теперь в ладошки можно
Нам похлопать без труда.
(Хлопают в ладоши, приседают).
Осторожно поднимайтесь,
Не забудьте взять снежок.
Поплясать теперь нам можно,
Попляши и встань в кружок. (Дети пляшут).
4) Дети садятся на стульчики, воспитатель спрашивает их о том, с чего они начнут работу (делим кусок теста на две части: большую и маленькую).
5)Самостоятельная работа детей за столами.
Каждый ребёнок делит кусок теста на 2 неравные части,катает два шара для снеговика, затем соединяют шарики и доделывают детали (шляпу, руки, нос, глаза), а затем несут друга к Снеговику — гостю.
III.Заключительная часть.
— Кому мы сегодня помогли?
— Что мы для него сделали?
Литература
1. Л: ВолчковаВ.Н., Степанова Н.В.,Конспекты занятий во второй младшей группе детского сада. Практическое пособие для воспитателей и методистов ДОУ. – Воронеж: ТЦ «Учитель», 2006. -392с.
2. Казакова Т.Г., Развивайте у дошкольников творчество: (Конспекты занятий рисованием, лепкой, аппликацией). Пособие для воспитателей дет.сада. – М.: Просвещение, 1985. – 195 с., ил.
3. Колдина Д.Н., Лепка с детьми 3-4 лет. Конспекты занятий.- М.:Мозаика-синтез, 2013.-48 с, цв.вкл.
Конспект НОД по художественно-эстетическому развитию (Лепка) во второй младшей группе. «Веселая гусеница»
Конспект НОД по художественно-эстетическому развитию (Лепка) во второй младшей группе.
«Веселая гусеница»
Цель: научить лепить несколько предметов округлой формы.
Задачи:
Обучающая: Учить раскатывать колбаску и делить её части, располагать шарики аккуратно друг за другом, от большого к маленькому.
Развивающая: Развивать мелкую моторику, внимание и зрительно-двигательную координацию, зрительное восприятие;
Воспитывать терпеливость, усидчивость на занятии, доброжелательное отношение к насекомым;
В: А какое сейчас время года?
Дети: Весна
В: А что у нас происходит весной, какие изменения в природе?
Дети: Прилетают птицы, появляется первая трава, цветы, насекомые
В: Давайте с вами поиграем в игру «Один много». Я бросаю мяч и называю насекомое, а вы должны кинуть мяч мне и назвать, будто их много (муха – мухи, комар – комары, жук – жуки и т. д.).
В: Посмотрите, к нам в гости пришла гусеница, рассмотрим ее. Гусеница состоит из кружочков. Большой круг — это голова, на голове есть глазки. А туловище состоит из маленьких кружочков, а какого цвета у нас гусеница?
Дети: Зеленого.
В: Для начала немного разомнемся.
Физкультминутка:
Рано гусеница встала (встать на ножки),
Потянулась, позевала (потянуться, позевать).
Раз, два, три, четыре, пять (похлопать) –
Вышла в сад она гулять (пошагать).
На травинку заползала (наклоны в сторону),
И, конечно же, устала (вздохнуть).
Раз, два, три, четыре, пять (захлопать) –
Захотелось ей поспать (руки под щечку).
Улеглась под одеяло (присесть, руки под щекой),
Снов увидела немало.
А когда пора настала (встать),
Бабочкой красивой стала (покружиться, помахать руками)!
В: А теперь садимся с тобой за стол и вылепим гусеницу.
Д
Дайте ребенку небольшой кусок пластилина, попросите его размять пластилин, зажимать каждым пальцем поочередно, далее всеми пальцами, когда пластилин будет размят, попросите сделать кружок двумя ладонями, если не получается одной ладонью на дощечке/столе, сделайте несколько кружочков, соедините, добавьте рот, глаза и тд (на свое усмотрение)
В: Посмотрите, какие красивые гусеницы у нас получились, возможно, скоро они превратятся в красивые бабочки.
Эпидемиологическое моделирование в StochSS Live! | Биоинформатика
Аннотация
Сводка
Мы представляем StochSS Live! , веб-сервис для моделирования, моделирования и анализа широкого спектра математических, биологических и биохимических систем. Используя эпидемиологическую модель COVID-19, мы демонстрируем эффективность StochSS Live! , чтобы исследователи могли быстро разработать детерминированную или дискретную стохастическую модель, определить ее параметры и проанализировать результаты.
1 Введение
Эпидемиологические модели — важные инструменты, помогающие органам общественного здравоохранения в планировании ответных мер политики по предотвращению пандемии и борьбе с ней (Thompson, 2020). В целом, эти модели классифицируются по различным категориям (детерминированный / стохастический), обработка совокупностей (непрерывная / дискретная) или пространственная зависимость и распределение совокупности (однородная / неоднородная) (Garner and Hamilton, 2011).
Примером недавнего применения эпидемиологического моделирования является изучение динамики ранней передачи и эффективности мер контроля у лиц, инфицированных новым коронавирусным заболеванием (COVID-19).По состоянию на 7 сентября 2020 года COVID-19 стал причиной более 27 миллионов зарегистрированных случаев и 900 000 смертей во всем мире (Всемирная организация здравоохранения, 2020). Учитывая глобальное влияние вируса, было разработано несколько программных инструментов, в основном ориентированных на детерминированные (Flaxman et al. , 2020) или стохастические (Sanyi et al. , 2020) модели. Эти инструменты обычно требуют определенного уровня технических знаний.
На математическом уровне большинство эпидемиологических моделей структурно идентичны моделям химической кинетики, широко используемым в системной биологии (Hoops et al., 2006; Лопес и др. , 2013). В сообществе системной биологии в последнее десятилетие большое внимание уделялось все более эффективным алгоритмам стохастического моделирования и инструментам, повышающим удобство использования для разработчиков моделей. В предыдущей работе мы разработали широкий спектр инструментов разработки и моделирования для таких моделей в составе StochSS Suite of Software . Мы считаем, что существует большая актуальность и потенциал программной среды, которая делает эпидемиологическое моделирование легко доступным для широкой аудитории и устраняет пробел в обозначениях, необходимый для эффективного повторного использования инструментов моделирования из системной биологии для эпидемиологических моделей.Для этого мы представляем StochSS Live! , мощный веб-инструмент, который позволяет пользователям создавать модели, проводить симуляции, определять параметры и визуализировать результаты с помощью простых и интуитивно понятных рабочих процессов, а также разработал стохастическую эпидемиологическую модель COVID-19, доступную через StochSS Live!
StochSS Live! обеспечивает легкий доступ к мощному набору функций инструментов моделирования и анализа моделей в пакете StochSS Suite of Software (Abel et al., 2016; Singh et al. , 2020). StochSS Live! основывается на пользовательском интерфейсе разработки модели из (Drawert et al. , 2016) и расширяет его несколькими способами: с помощью набора понятных, удобных интерфейсов, используемых непосредственно из веб-браузера (следовательно, не требующих установки), исследователь может явно определяйте свою модель, моделируйте ее с помощью детерминированных или стохастических решателей, анализируйте и исследуйте пространство параметров, используя либо традиционные развертки параметров, либо рабочие процессы, управляемые неконтролируемым машинным обучением.Пользователи также могут откалибровать модель для наблюдаемых данных, используя легко масштабируемый вывод параметров без правдоподобия. В частности, StochSS Live! использует алгоритмы приближенных байесовских вычислений (Sisson et al. , 2018), реализованные в Sciope (Singh et al. , 2020), чтобы обеспечить простой интерфейс для оценки параметров с учетом параметризованной модели и наблюдаемых данных. Другие библиотеки для калибровки моделей, такие как PyBioFitNet (Mitra et al., 2019), DEAP (Félix-Antoine et al., 2012) или PyDREAM (Shockley et al. , 2018) также могут быть реализованы пользователем с помощью записных книжек Jupyter, созданных для каждой модели. Для анализа потребностей, выходящих за рамки возможностей пользовательского интерфейса, StochSS Live! автоматически сгенерирует шаблонные записные книжки Jupyter, которые можно совместно использовать и расширять. Это автоматическое двойное представление моделей и вычислительных рабочих процессов через пользовательский интерфейс и в виде кода является определяющей особенностью StochSS Live! и значительно упрощает сотрудничество между экспертами в области вычислений и экспертами в области вычислений.
2 Эпидемиологическая модель
Для демонстрации использования StochSS Live! для эпидемиологического моделирования мы рассматриваем динамику заражения COVID-19 в двух округах США: Санта-Барбара, Калифорния, и Банкомб, Северная Каролина. Данные были получены от Департамента здравоохранения Санта-Барбары и Dong et al. (2020), с 13 марта по 31 августа 2020 г. Мы строим расширенную модель SEIRD с симптоматическими и бессимптомными отделениями, используя StochSS Live! Конструктор моделей , как показано на Рисунке 1A.Мы делим популяцию на семь групп: восприимчивые, подвергшиеся воздействию, инфицированные, с симптомами, выздоровевшие, умершие и очищенные люди. События перехода между этими группами показаны на рисунке 1А. Пользователь может сразу просмотреть выборочные траектории из детерминированной или стохастической версии системы, просто выбрав соответствующую опцию (рис. 1B).
Рис. 1.
Снимок StochSS Live! веб-интерфейс. ( A ) Пользователь может явно определять совокупности, параметры и реакции.( B ) Настройки окна предварительного просмотра позволяют пользователю предварительно просмотреть результаты моделирования как для детерминированных, так и для стохастических моделей. ( C ) Пример вывода развертки параметра в StochSS Live! Синие линии — это расчетные реализации, полученные стохастическим решателем, а черные линии соответствуют официальным данным. Обратите внимание, что, несмотря на то, что данные из округов Банкомб и Санта-Барбара имеют разные масштабы и разные уровни стохастичности, StochSS Live! может моделировать оба случая.( D ) Сравнение задних изображений из округов Санта-Барбара и Банкомб
Рис. 1.
Снимок StochSS Live! веб-интерфейс. ( A ) Пользователь может явно определять совокупности, параметры и реакции. ( B ) Настройки окна предварительного просмотра позволяют пользователю предварительно просмотреть результаты моделирования как для детерминированных, так и для стохастических моделей. ( C ) Пример вывода развертки параметра в StochSS Live! Синие линии — это расчетные реализации, полученные стохастическим решателем, а черные линии соответствуют официальным данным.Обратите внимание, что, несмотря на то, что данные из округов Банкомб и Санта-Барбара имеют разные масштабы и разные уровни стохастичности, StochSS Live! может моделировать оба случая. ( D ) Сравнение апостериорных данных из округов Санта-Барбара и Банкомб
На рис. 1C и D показаны результаты вывода параметров для дискретной стохастической версии модели. Вывод выполняется с использованием приближенного байесовского вычисления, что позволяет количественно оценить неопределенность параметров и прогнозов.На рисунке 1C каждая реализация (синие линии) соответствует моделированию с использованием выборки параметров из апостериорного распределения, которые контрастируют с данными (черные линии). На рисунке 1D показаны апостериорные значения параметров для обоих округов. Хотя уровни инфекционности между двумя округами примерно одинаковы, расчетный уровень летальности немного выше в округе Банкомб, хотя существует значительная неопределенность. Мы действительно отмечаем, что эта конкретная модель, похоже, не в достаточной мере отражает данные, как показано на рисунке 1C, и для того, чтобы сделать какие-либо убедительные выводы, потребуется дальнейшая итерация.Для полного описания модели, а также дублирующих ноутбуков, мы отсылаем читателя к дополнительной информации.
3 Заключение
Наша модель COVID-19 демонстрирует эпидемиологические возможности StochSS Live! , бесплатный удобный веб-сервис для разработки, моделирования и анализа широкого спектра моделей. Чтобы сделать эти возможности максимально доступными, мы предоставляем StochSS Live! Кроме того, StochSS Suite of Software предоставляет отдельные инструменты, если вы хотите интегрировать их в свое собственное программное обеспечение.
Финансирование
Мы подтверждаем получение финансирования от NIBIB Award 2-R01-EB014877-04A1. Не следует делать никаких выводов об официальной позиции или официальной поддержке.
Конфликт Интерес : не заявлено.
Список литературы
Абель
J.H.
et al. (2016
)GillesPy: пакет Python для построения и моделирования стохастических моделей
.IEEE Life Sci.Lett
.,2
,35
—38
.Донг
E.
et al. (2020
)Интерактивная веб-панель для отслеживания covid-19 в режиме реального времени
.Ланцетная инфекция. Dis
.,20
,533
—534
.Drawert
B.
et al. (2016
)Услуга стохастического моделирования: устранение разрыва между экспертом в области вычислений и биологом
.PLoS Comput. Биол
.,12
,e1005220
.Flaxman
S.
et al. (2020
)Оценка воздействия нефармацевтических вмешательств на COVID-19 в Европе
.Природа
,584
,257
—261
.Гарнер
M.G.
, г.Гамильтон
S.A.
(2011
)Принципы эпидемиологического моделирования
.Rev. Sci. Tech. МЭБ
,30
,407
—416
.Обручи
S.
et al. (2006
)COPASI — симулятор сложного пути
.Биоинформатика
,22
,3067
—3074
.Лопес
C.F.
et al. (2013
)Программирование биологических моделей на Python с использованием PySB
.Мол. Syst. Биол
.,9
,646
.Mitra
E.D.
et al. (2019
)PyBioNetFit и язык спецификации биологических свойств
.IScience
,19
,1012
—1036
.Шокли
E.M.
et al. (2018
)PyDREAM: многомерный вывод параметров для биологических моделей в python
.Биоинформатика
,34
,695
—697
.Sisson
S.A.
et al. (2018
)Справочник по приближенным байесовским вычислениям
.Бока-Ратон, Флорида
:CRC Press
.Томпсон
Р.Н.
(2020
)Эпидемиологические модели — важные инструменты для проведения мероприятий по борьбе с COVID-19
.BMC Med
.,18
,1
—4
.Всемирная организация здравоохранения
(2020
)Еженедельная эпидемиологическая сводка по коронавирусной болезни (COVID-19)
.Заметки автора
© Автор (ы) 2021. Опубликовано Oxford University Press.
Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает неограниченное повторное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии, что оригинал работа правильно процитирована.Десять простых правил для компьютерного моделирования поведенческих данных
Хотя очевидно, что создание моделей, отражающих вашу основную гипотезу, важно, еще более важно разработать модели, отражающие конкурирующие гипотезы.Крайне важно, что конкурирующие модели не должны быть пустяками — они должны иметь реальный шанс соотноситься с поведением в среде выполнения задания, и они должны воплощать ряд разумных, дифференцированных гипотез. Вы, конечно, должны приложить те же усилия, чтобы подогнать эти модели, как и вашу любимую гипотезу. Еще лучше, чтобы у вас вообще не было предпочтительной гипотезы — пусть данные определяют, какая модель лучше всего подходит, а не ваша априорная приверженность той или иной модели.
Ящик 1.
Пример: моделирование поведения в задаче многорукого бандита.
Мы рассматриваем пять различных моделей поведения участников в задаче с многоруким бандитом.
Модель 1: случайный ответ
В первой модели мы предполагаем, что участники вообще не занимаются задачей и просто нажимают кнопки наугад, возможно, с предпочтением одного варианта другому. Такое случайное поведение не редкость в поведенческих экспериментах, особенно когда у участников нет внешних стимулов для хорошей работы.Моделирование такого поведения может быть важным, если мы хотим идентифицировать таких «проверенных» лиц количественным и воспроизводимым образом, либо для исключения, либо для изучения самого проверенного поведения. Чтобы смоделировать такое поведение, мы предполагаем, что участники выбирают один из двух вариантов случайным образом, возможно, с некоторым общим предубеждением в пользу одного варианта по сравнению с другим. Это смещение фиксируется параметром b (который находится между 0 и 1), так что вероятность выбора двух вариантов составляет
.(1) pt1 = b и pt2 = 1-b
Таким образом, для двух бандитов модель случайного ответа имеет только один свободный параметр, контролирующий общую систематическую ошибку для варианта 1 по сравнению с вариантом 2, 𝜽1 = b.
Модель 2: шумная смена беспроигрышная
Модель беспроигрышной смены — одна из простейших моделей, которая адаптирует свое поведение в соответствии с обратной связью. В соответствии с названием модель повторяет действия с вознаграждением и переключается с действий без вознаграждения. В «зашумленной» версии модели правило «выиграл-остался-проиграл-сдвиг» применяется вероятностно, так что модель применяет правило «выиграл-остался-проиграл-сдвиг» с вероятностью 1-и выбирает случайным образом с вероятностью.В двухбандитном случае вероятность выбора варианта k равна
.(2) ptk = {1-ϵ / 2if (ct-1 = kand rt-1 = 1) OR (ct-1 ≠ kand rt-1 = 0) ϵ / 2if (ct-1 ≠ kand rt-1 = 1) OR ( ct-1 = k и rt-1 = 0)
, где ct = 1,2 — выбор при испытании t, а rt = 0,1 — награда при испытании t. Хотя эта модель более сложна в реализации, она по-прежнему имеет только один свободный параметр, общий уровень случайности, 2 = ϵ.
Модель 3: Rescorla Wagner
В этой модели участники сначала изучают ожидаемую стоимость каждого игрового автомата на основе истории предыдущих результатов, а затем используют эти значения для принятия решения о том, что делать дальше.Простая модель обучения — это правило обучения Рескорла-Вагнера (Рескорла и Вагнер, 1972), согласно которому значение параметра k, Qtk обновляется в ответ на вознаграждение rt в соответствии с:
(3) Qt + 1k = Qtk + α (rt-Qtk)
, где α — скорость обучения, которая принимает значение от 0 до 1 и фиксирует степень, в которой ошибка прогнозирования (rt-Qtk) обновляет значение. Для простоты мы предполагаем, что начальное значение Q0k равно нулю, хотя можно рассматривать Q0k как свободный параметр модели.
Простая модель принятия решений состоит в том, чтобы предположить, что участники используют значения опций для руководства своими решениями, выбирая наиболее ценный вариант наиболее часто, но иногда совершая «ошибки» (или исследуя), выбирая вариант с низкой ценностью. Одно правило выбора с этими свойствами известно как правило выбора «softmax», которое выбирает вариант k с вероятностью
.(4) ptk = exp (βQtk) ∑i = 1Kexp (βQti)
, где β — параметр «обратной температуры», который контролирует уровень стохастичности выбора, в диапазоне от β = 0 для полностью случайного ответа и β = ∞ для детерминированного выбора варианта с наивысшим значением.
Объединение обучения (уравнение 3) и правил принятия решений (уравнение 4) дает простую модель принятия решения в этой задаче с двумя свободными параметрами: скоростью обучения α и обратной температурой β. То есть в наших общих обозначениях для этой модели 𝜽3 = (α, β).
Модель 4: Выбор ядра
Эта модель пытается уловить тенденцию людей повторять свои предыдущие действия. В частности, мы предполагаем, что участники вычисляют «ядро выбора», CKtk, для каждого действия, которое отслеживает, как часто они выбирали этот вариант в недавнем прошлом.Ядро этого выбора обновляется почти так же, как значения в правиле Рескорла-Вагнера, то есть согласно
.(5) CKt + 1k = CKtk + αc (atk-CKtk)
, где atk = 1, если вариант k разыгрывается при испытании t, в противном случае atk = 0, а αc — скорость обучения ядра выбора. Для простоты мы предполагаем, что начальное значение ядра выбора всегда равно нулю, хотя, как и начальное значение Q в модели Рескорла-Вагнера, это может быть параметром модели. Обратите внимание, что при αc = 1 эта модель очень похожа на модель 2 (выиграл-остался-проиграл-сдвиг).Исходя из этого, мы предполагаем, что каждый вариант выбран в соответствии с
.(6) ptk = exp (βcCKtk) ∑i = 1Kexp (βcCKti)
, где βc — обратная температура, связанная с выбранным ядром.
Объединение ядра выбора (уравнение 5) с правилом принятия решения (уравнение 6) дает простую модель принятия решения в этой задаче с двумя свободными параметрами: скорость обучения ядра выбора αc и обратная температура ядра выбора βc . То есть в наших общих обозначениях для этой модели 𝜽4 = (αc, βc).
Модель 5: Rescorla Wagner + выбор ядра
Наконец, наша самая сложная модель сочетает в себе модель обучения с подкреплением и модель ядра выбора. В этой модели значения обновляются в соответствии с уравнением 3, в то время как ядро выбора обновляется в соответствии с уравнением 5. Затем члены объединяются для вычисления вероятностей выбора как
ptk = exp (βQtk + βcCKtk) ∑i = 1Kexp (βQti + βcCKti)
Эта наиболее сложная модель имеет четыре свободных параметра, т.е.е. 𝜽5 = (α, β, αc, βc).
Моделирование мембран и мембранных процессов
Благодарность xiii
1 Введение: Моделирование и симуляция мембранных процессов 1
Анирбан Рой, Адити Маллик, Анупам Мукерджи и Сиддхартха Мулик 4
Ссылки 6
2 Решения в области термодинамики мембран 2
2 Шубхам Ланджевар, Анупам Мукерджи, Любна Рехман, Амира Абдельрасоул и Анирбан Рой
2.1 Введение 10
2.2 Теории жидких смесей 11
2.2.1 Теории решеток 11
2.2.1.1 Теория Флори-Хаггинса 11
2.2.1.2 Уравнение теории состояний 12
2.2.1.3 Газовая решетка Теория 13
2.2.2 Нерешетчатые теории 13
2.2.2.1 Модель сильного взаимодействия 13
2.2.2.2 Подход теплоты смешения 13
2.2.2.3 Подход с использованием параметра растворимости 14
2.2.3 Флори –Модель Хаггинса 15
2.3 Параметр растворимости и его применение 18
2.3.1 Теория Скэтчарда-Хильдебранда 18
2.3.1.1 Модель регулярного решения 18
2.3.1.2 Применение уравнения Гильдебранда к регулярным растворам 19
2.3.2 Шкалы растворимости 20
2.3.3 Роль молекулярных взаимодействий 21
2.3.3.1 Типы межмолекулярных сил 21
2.3.4 Межмолекулярные силы: влияние на растворимость 23
2.3.5 Взаимосвязь между теплотой испарения и параметром растворимости 24
2.3.6 Единицы измерения параметра растворимости 25
2.4 Вискозиметрия разбавленного раствора 26
2.4.1 Типы вязкости 27
2.4.2 Определение и анализ вязкости 28
2.5 Треугольник тройного состава 32
2.5.1 Типичная тройная фазовая диаграмма 33
2.5.2 Бинодальная линия 34
2.5.2.1 Взаимодействие нерастворитель / растворитель 36
2.5.2.2 Взаимодействие нерастворитель / полимер 36
2.5.2.3 Взаимодействие растворитель / полимер 36
2.5.3 Спинодальная линия 36
2.5.4 Критическая точка 37
2.5.5 Термодинамические границы и фазовая диаграмма 38
2.6 Заключение 40
2.7 Благодарность 40
Список сокращений и символов 40
Греческие символы 42
Ссылки
3 Вычислительное моделирование гидродинамики (CFD) в мембранных технологиях опреснения 47
Пелин Язган-Бирги, Мохамед И. Хасан Али и Хасан А. Арафат
3.1 Технологии опреснения и инструменты моделирования 48
3.1.1 Технологии опреснения 48
3.1.2 Инструменты моделирования процессов опреснения 49
3.1.3 Инструмент моделирования CFD в процессах опреснения 55
3.2 Общие принципы моделирования CFD в процессах опреснения 56
3.2.1 Технология обратного осмоса (RO) 61
3.2.2 Технология прямого осмоса (FO) 65
3.2.3 Технология мембранной дистилляции (MD) 68
3.2.4 Электродиализ и технологии обратного электродиализа (ED / EDR) 73
3.3 Применение моделирования CFD в опреснении 77
3.3.1 Применение в технологии обратного осмоса (RO) 77
3.3.2 Применение в технологии прямого осмоса (FO) 95
3.3.3 Приложения в технологии мембранной дистилляции (MD) 108
3.3.4 Приложения в технологиях электродиализа и обратного электродиализа (ED / EDR) 121
3.4 Коммерческое программное обеспечение, используемое в моделировании процесса опреснения 122
Заключение 132
Ссылки 133
4 Роль термодинамики и разделения мембран в водно-энергетической взаимосвязи 145
Анупам Мукерджи, Шубхам Ланжевар, Ридхиш Кумар, Ариджит Чакраборти, Амира Абдельрасоул и Анирбан Рой
4.2 Термодинамические свойства 148
4.2.1 Измеренные свойства 148
4.2.2 Основные свойства 149
4.2.3 Производные свойства 149
4.2. 4 Gibbs Energy 149
4.2.5 1 st и 2 nd Закон для открытых систем 152
4.3 Расчет минимальной энергии разделения: термодинамический подход 153
4.3.1 Неидеальности в растворах электролитов 154
4.3.2 Термодинамика раствора 154
4.3.2.1 Растворитель 155
4.3.2.2 Раствор 155
4.3.2.3 Электролит 156
4.3.3 Модели для оценки свойств 157
4.3 .3.1 Оценка коэффициентов активности с использованием моделей электролитов 157
4.3.4 Обобщенная наименьшая работа разделения 159
4.3.4.1 Получение 160
4.4 Опреснение и связанные с ним энергетические ресурсы 164
4.4.1 Методы испарения 166
4.4.2 Новые технологии на основе мембран 167
4.5 Прямой осмос для очистки воды: термодинамическое моделирование 173
4.5.1 Осмотические процессы 173
4.5.1.1 Осмос 174
4.5.1.2 Рисование растворов 175
4.5.2 Поляризация концентрации в осмотическом процессе 177
4.5.2.1 Поляризация внешней концентрации 177
4.5.2.2 Поляризация внутренней концентрации 178
4.5.3 Мембраны прямого осмоса 180
4.5.4 Современные применения прямого осмоса 180
4.5.4.1 Очистка сточных вод и водоочистка 181
4.5.4.2 Концентрирование разбавленных промышленных сточных вод 181
4.5.4.3 Концентрация фильтрата свалок 181
4.5 .4.4 Концентрирование жидких осадков 182
4.5.4.5 Гидратационные мешки 182
4.5.4.6 Повторное использование воды в космических полетах 182
4.6 Осмос с замедленным давлением для выработки энергии: термодинамический анализ 183
4.6.1 Что такое осмос с замедленным давлением? 183
4.6.2 Осмос с замедленным давлением для выработки электроэнергии 184
4.6.3 Термодинамика смешения 186
4.6.3.1 Энергия Гиббса растворов 186
4.6.3.2 Свободная энергия Гиббса смешения 187
4.6.4 Термодинамика давления Замедленный осмос 188
4.6.5 Роль мембран в замедленном осмосе под давлением 190
4.6.6 Будущие перспективы замедленного осмоса 191
4.7 Заключение 192
4.8 Подтверждение 192
Номенклатура 192
1. Римские символы 192
2. Греческие символы 193
3. Нижние индексы 194
4. Верхние индексы 194
5. Акронимы 194
Ссылки 195
9035 для процессов мембранного газоразделения 201
Самане Бандехали, Хамидреза Санаипур, Абтин Эбади Амугин и Абдолреза Могадасси
Сокращения 201
Номенклатуры 202
50005.1 Введение 2035.2 Промышленное применение мембранного разделения газов 205
5.2.1 Разделение воздуха или производство кислорода и азота 205
5.2.2 Извлечение водорода 206
5.2.3 Удаление диоксида углерода из природного газа и очистки синтетического газа 210
5.3 Моделирование процессов мембранного разделения газов 210
5.3.1 Математическое моделирование мембранного разделения газовой смеси 210
5.3.2 Моделирование процессов разделения кислых газов 218
5.4 Моделирование процесса 221
5.4.1 Моделирование обработки газа в Aspen HYSYS 222
5.5 Моделирование разделения газа с помощью мембран из полого волокна 225
5.6 Моделирование CFD 227
5.6.1 Мембранные контакторы из полого волокна (HFMC) 227
5.7 Выводы 228
Ссылки 229
6 Транспортировка газа через мембраны со смешанной матрицей (МММ): основы и моделирование 237
Ризван Насир, Хафиз Абдул Маннан, Даниал Кадир, Хилми Мухрахман Абдул Маннан, Даниал Кадир2 6.1 История мембранной технологии 237
6.2 Механизмы разделения газов через мембраны 238
6.3 Обзор мембран со смешанной матрицей 242
6.3.1 Материал и синтез мембран со смешанной матрицей 242
6.3.2 Анализ характеристик мембран со смешанной матрицей 242
6.4 Модели прогнозирования производительности MMM 243
6.4.1 Новые подходы к прогнозированию производительности MMM 246
6.5 Будущие тенденции и выводы 246
6.6 Благодарность 253
Ссылки 253
7 Применение моделирования молекулярной динамики для изучения транспортных свойств мембран на основе углеродных нанотрубок 257
Марьям Ахмадзаде Тофиги и Торадж Мохаммади
) 259
7.3 Мембраны УНТ 263
7.4 Моделирование методом МД УНТ и мембран УНТ 265
7.5 Выводы 271
Литература 272
8 Моделирование сорбционного поведения смеси этиленгликоля и серы 90-2735 с использованием этиленгликоля и воды 4 Хареш К. Дэйв и Кошик Нат
8.1 Введение 278
8.2 Материалы и методы 281
8.2.1 Химические вещества 281
8.2.2 Подготовка и сшивание мембраны 281
8.2.3 Определение плотности мембраны 281
8.2.4 Сорбция чистого этиленгликоля и вода в мембране 282
8.2.5 Сорбция бинарного раствора в мембране 282
8.2.6 Модель чистого растворителя в мембране ПВС / ПЭС с использованием уравнения ФГ 283
8.2.7 Модель для сорбции бинарной ЭГ-воды с использованием Уравнение FH 285
8.3 Результаты и обсуждение 289
8.3.1 Сорбция в мембране ПВС-ПЭС 289
8.3.2 Определение параметров ГГ между водой и этиленгликолем (X w-EG ) 290
8.3.3 Определение параметров ГГ для растворителя и мембраны (χ wm и χE Gm ) 292
8.3.4 Моделирование сорбционного поведения с использованием параметров FH 293
8.4 Выводы 296
Номенклатура 297
Ссылки на греческие буквы 294
298 9 Модель искусственного интеллекта для прогнозирования загрязнения мембран при очистке сточных вод с помощью мембранной технологии 301
Хак-Уан До и Феликс Шмитт
9.1 Введение 302
9.1.1 Мембранная фильтрация при очистке сточных вод 302
9.1.2 Мембранное загрязнение в мембранных биореакторах и его контроль 302
9.1.3 Модели для контроля мембранного загрязнения 304
9.1.4 Цели исследования 305
9.2 Материалы и методы 305
9.2.1 Система AO-MBR 305
9.2.2 Моделирование ИИ в этом исследовании 305
9.2.3 Методы анализа 307
9.3 Результаты и обсуждение 308
9.3.1 Прогнозирование загрязнения мембраны на основе модели AI 308
9.3.2 Обсуждение использования модели AI для прогнозирования загрязнения мембраны 316
9.4 Заключение 320
Благодарности 321
Ссылки 321
10 Мембранные технологии: модели опреснения и применение Процесс 327
Любна Музамил Рехман, Анупам Мукхерджи, Жипинг Лай и Анирбан Рой
10.1 Введение 328
10.2 Историческая справка 331
10.3 Теоретические основы и модели переноса 335
10.3.1 Классическая модель диффузии раствора 336
10.3.2 Расширенная модель диффузии раствора 339
10.3.3 Модифицированная модель диффузии-конвекции раствора 341
10.3.4 Модель порового потока ( PFM) 342
10.3.5 Модели переноса электролита и электрокинетики 344
10.3.6 Модель Кедема – Качальского — модель необратимой термодинамики 346
10.3.7 Модель Шпиглера – Кедема 346
10.3.8 Модели мембран со смешанной матрицей 347
10.3.9 Транспортировочные модели с тонкопленочной композитной мембраной 348
10.3.10 Мембранная дистилляция 349
10.4 Ограничения современной мембранной технологии 351
10.4.1 Поляризация внешней концентрации 351 10.4000.2
Поляризация внутренней концентрации 352
10.4.3 Поляризация внешней концентрации из-за биообрастания мембраны 354
10.5 Последние достижения мембранных технологий в RO, FO и PRO 355
10.5.1 Гибриды 358
10.5.2 Другие технологии мембранного опреснения 359
10.5.2.1 Мембранная дистилляция 359
10.5.2.2 Обратный электродиализ (RED) 360
10.6 Технико-экономический анализ 360
10.7 Заключение 362
Список сокращений и символы 363Греческие символы 365
Суффикс 366
Ссылки 366
Индекс 375
Междисциплинарный центр количественного моделирования в биологии |
Семинар по разнообразию предприятий малого и среднего бизнеса 2021
Мы с энтузиазмом объявляем о виртуальном семинаре по разнообразию, справедливости и вовлеченности, который состоится 26 марта 2021 года.
Целью нашего семинара является сотрудничество в создании доброжелательной и инклюзивной среды в рамках Общества математической биологии (SMB) и научного сообщества в более широком смысле.
Мы признаем, что структурные барьеры ограничивают и продолжают ограничивать голоса в нашей сфере на основании расы, гендерной идентичности или выражения, статуса инвалидности, сексуальной ориентации и иммиграционного статуса среди прочего. Эти барьеры маргинализируют людей на всех этапах образования и карьеры.
Мы приглашаем наше сообщество присоединиться к нам, поскольку мы участвуем в критическом осмыслении наших практик, чтобы культивировать культуру, в которой все голоса слышны, ценятся и подтверждаются. Вместе, делясь историями и определяя конкретные действия, мы можем освободить место для всех.
Дополнительную информацию можно найти здесь: https://icqmb.ucr.edu/smb-diversity-workshop-2021
Обучение малому и среднему бизнесу и семинар REU 2021
Этот семинар состоится 1 и 2 апреля в рамках подготовки к Ежегодному собранию Общества математической биологии 2021 года (SMB2021), которое состоится 13-17 июня 2021 года: https: // www.smb2021.org Это двухдневный семинар, первый день посвящен образованию, а второй — опыту исследований для студентов (REU).
Заявление о миссии и видении образовательного семинара
Этот полудневный семинар будет ориентирован на биологов-математиков на всех уровнях с упором на связи между образованием, разнообразием и исследованиями. Цель этого семинара — собрать вместе исследователей и преподавателей для обмена опытом и идеями об образовании в нынешних быстро меняющихся условиях математической биологии.Мы рассмотрим доказательства, касающиеся гипотез, относящиеся к разным уровням образования и в разных группах, чтобы найти общие черты, характеристики успеха и определить пути вперед.
Заявление о миссии и видении семинара REU
Этот семинар направлен на привлечение преподавателей, студентов и старшеклассников, которые заинтересованы в получении дополнительных сведений о программах REU. У нас будут докладчики и интерактивные панельные обсуждения вопросов и ответов (Q&A), чтобы помочь предоставить справочную информацию о REU, как студенты могут узнать о программах и подготовить заявки.Мы также предоставим форум для общих обсуждений и ответов на любые вопросы. Мы надеемся, что этот семинар будет полезен для дальнейшего вовлечения сообщества, предоставив возможности узнать больше о том, как участвовать, а также организовывать REU в области прикладной математики и биологических наук. Мы с нетерпением ждем, когда вы присоединитесь к нам на этом мероприятии.
Дополнительную информацию можно найти здесь: https://icqmb.ucr.edu/smb-education-reu-workshop-2021
Выдающаяся лекция по математической биологии Междисциплинарный центр количественного моделирования в биологии УЦР Коллоквиум по математике:
Системный биологический подход к пониманию иммунобиологии туберкулезной инфекции и лечения
Дениз Киршнер, доктор философии, содиректор, Центр системной биологии, микробиологии и иммунологии, Медицинская школа Мичиганского университета
Резюме: Туберкулез (ТБ) — одно из самых смертоносных инфекционных заболеваний в мире.Вызываемый возбудителем Mycobacterium tuberculosis (Mtb), стандартный режим лечения туберкулеза состоит из лечения несколькими антибиотиками в течение не менее шести месяцев. Существует ряд осложняющих факторов, которые способствуют необходимости такого длительного лечения и повышают риск неудачи лечения. Структура гранулем, поражений, образующихся в легких в ответ на инфекцию Mtb, создает неоднородное распределение антибиотиков, которое ограничивает воздействие антибиотиков на Mtb. Мы можем использовать подход системной биологии, объединяющий экспериментальные данные от нечеловеческих приматов с компьютерным моделированием, чтобы представить и предсказать, как факторы влияют на эффективность режима антибиотиков и бактериальную стерилизацию гранулемы.Мы используем основанную на агентах вычислительную модель, которая имитирует формирование, функционирование и лечение гранулемы, под названием GranSim. Цель улучшения лечения туберкулезом антибиотиками — найти схемы, которые могут сократить время, необходимое для стерилизации гранулем, при минимальном количестве необходимого антибиотика. Учитывая количество возможных комбинаций антибиотиков и дозировок, исчерпывающий поиск всех комбинаций для достижения этих целей обходится непомерно дорого. Мы представляем основу для поиска оптимальных схем с использованием GranSim.В целом, мы представляем вычислительный инструмент для оценки эффективности режима антибиотиков с учетом факторов, осложняющих лечение ТБ, чтобы укрепить нашу способность прогнозировать новые режимы, которые могут улучшить клиническое лечение ТБ.
Биография: Доктор Киршнер получила степень бакалавра, магистра и доктора прикладной математики в Тулейнском университете. Она также закончила аспирантуру в Национальных лабораториях Лос-Аламоса и стажировалась в докторантуре Университета Вандербильта совместно с кафедрами математики и инфекционных болезней.За последние 25 лет доктор Киршнер сосредоточился на вопросах, связанных с моделями взаимодействий хозяин-патоген при инфекционных заболеваниях. Ее основное внимание было сосредоточено на создании моделей стойких инфекций (например, Helicobacter pylori, Mycobacterium tuberculosis и ВИЧ-1). Ее цель — понять сложную динамику, связанную с этим, а также то, как нарушения этого взаимодействия (посредством лечения химиотерапией или иммунотерапией) могут привести к длительному или постоянному здоровью. В течение последних 20 лет ее исследования были сосредоточены на построении многомасштабных моделей для описания иммунного ответа хозяина на M.tuberculosis во многих пространственных и временных масштабах и во многих физиологических компартментах, включая легкие, лимфатические узлы и кровь. На сегодняшний день она работает и сотрудничает с экспериментаторами, генерирующими данные о туберкулезе с помощью исследований на мышах, приматах и людях. У Дениз более 150 публикаций в ведущих журналах, описывающих эту работу, которые охватывают темы от методологических до биологических достижений. Д-р Киршнер в настоящее время (и в течение последних 17 лет) является главным редактором журнала теоретической биологии.Она является со-директором-основателем Центра системной биологии при Мичиганском университете, междисциплинарного центра при Мичиганском университете, цель которого — способствовать исследованиям и обучению ученых-теоретиков и ученых-теоретиков. В 2016 году она была избрана избранным президентом Общества математической биологии и занимала пост его президента с 2017-2020 годов. Страсть Дениз к наставничеству студентов, докторантов и младших преподавателей была основным направлением ее карьеры, и ее основная миссия — продвигать математику и семейные ценности в научном сообществе.
Zoom Meeting:
https://ucr.zoom.us/j/99179266453?pwd=MzJBVnJvWTVYSjh2WFZFYWJ4T3JPdz09
ID собрания: 991 7926 6453, код доступа: 396836
10-й ежегодный симпозиум по системной биологии в Южной Калифорнии
Уважаемые коллеги,
Присоединяйтесь к нам на 10-м ежегодном симпозиуме по системной биологии в Южной Калифорнии! Этот симпозиум спонсируется Центром количественного моделирования в биологии UCR.
Ежегодный симпозиум, который проводится уже 10 лет, собирает исследователей со всей Южной Калифорнии — от Санта-Барбары до Сан-Диего — для обмена результатами исследований, создания сообщества и стимулирования сотрудничества.Симпозиум будет проводиться виртуально с помощью масштабирования и стендовой сессии на платформе Gather Town в пятницу, 5 марта, и будет включать тематические сессии переговоров и стендовую сессию.
Отобранные тезисы постеров будут представлены в формате молниеносной беседы перед сессией виртуальных постеров.
Зарегистрируйтесь сегодня — это бесплатно!
https://www.cityofhope.org/2021-systems-biology-symposium
Новый консорциум Multicampus для изучения сборки коронавирусов
Калифорнийский университет в Риверсайде получил в 2021 году награду UC Multicampus Research Programs and Initiatives (MRPI), которая позволяет университетскому городку создать Консорциум исследований по исследованию коронавируса Калифорнийского университета.
«Этот консорциум будет стремиться понять физические принципы, лежащие в основе образования коронавирусов», — сказала Роя Занди, профессор физики и астрономии в Калифорнийском университете в Риверсайде и главный исследователь четырехлетнего проекта, получившего финансирование в размере более 1,75 миллиона долларов. «Мы также изучим влияние некоторых лекарств на процесс сборки».
КUCR присоединятся UC Merced и UC Davis в консорциуме. Три кампуса будут работать вместе, чтобы понять факторы, способствующие формированию SARS-COV-2.
Прочитать статью> Новости UCR
Исследование Калифорнийского университета в Риверсайде, посвященное тому, как ВИЧ мутирует, чтобы выйти из иммунной системы
Группа ученых под руководством ученого из Калифорнийского университета в Риверсайде разработала метод изучения того, как ВИЧ мутирует, чтобы ускользнуть от иммунной системы у нескольких человек, что может послужить основой для разработки вакцины против ВИЧ.
ВИЧ, который может привести к СПИДу, быстро развивается и атакует иммунную систему организма. Генетические мутации вируса могут помешать его устранению иммунной системой.Хотя в настоящее время нет эффективного лекарства от вируса, его можно контролировать с помощью лекарств.
«Понимание генетических факторов болезней важно в биомедицинских науках», — сказал Джон П. Бартон, доцент кафедры физики и астрономии UCR, который руководил исследованием вместе с Мэтью Р. Маккеем, профессором электроники и компьютеров. инженерия, химическая и биологическая инженерия в Гонконгском университете науки и технологий.
Прочитать статью> Новости UCR
показывает, как клетки контролируют то, что они производят после еды
Новое исследование показывает, как бактерии контролируют химические вещества, образующиеся при употреблении пищи.Это открытие может привести к появлению организмов, которые более эффективно превращают растения в биотопливо. Исследование, проведенное учеными Калифорнийского университета в Риверсайде и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, было опубликовано в журнале Journal of the Royal Society Interface.
Прочитать статью> Новости UCR
LGBTQ + День математики
Институт математических наук имени Филдса проводит первый (но не последний) День математики ЛГБТК +. Это виртуальное мероприятие предназначено для математиков и студентов из числа ЛГБТК +, изучающих математические науки, и их союзников.Математики ЛГБТК + проведут четыре получасовых доклада, после чего состоится панельная дискуссия. Спикеры представят свои математические исследования, а также свое путешествие по академической карьере в качестве члена сообщества ЛГБТК +.
Регистрация бесплатна, мероприятие состоится в среду, 18 ноября, с 10:00 до 13:45. ТИХООКЕАНСКОЕ СТАНДАРТНОЕ ВРЕМЯ. Обратите внимание, что время, указанное в онлайн-расписании, находится в восточном часовом поясе.
Информационный комитет Тихоокеанского математического альянса (PMA): Марио Бануэлос, Кармен Капрау, Джон Рок, Кристина Раннеллс, Эдуард Чертчян, Хан Тран
Предложение специальной сессии под названием «Совместное экспериментальное и многомасштабное моделирование микробиома окружающей среды» для ежегодного собрания AAAS 2021 года
8-11 февраля 2021 г .: https: // встречи.aaas.org/ Предложение только что было принято Программным комитетом.
Тема ежегодного собрания AAAS в 2021 году сосредоточена на понимании сложности и динамики различных экосистем с учетом множества точек зрения.
Специальная сессия была предложена Марком Альбером, заслуженным профессором кафедры математики Центра количественного моделирования в биологии Калифорнийского университета, Риверсайд
Джоэл Сакс, профессор кафедры эволюции, экологии и биологии организмов, Калифорнийский университет, Риверсайд
Уильям Кэннон, специалист по вычислительной математике, Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория; Адъюнкт-профессор факультета математики Калифорнийского университета, Риверсайд
и номинирован отделом математики (начальный) и отделом биологии (средний).Здесь вы можете найти файл с описанием сессии и тезисами докладов. Точная дата и время специальной сессии будут сообщены позже.
Виртуальные публичные лекции: Паттерны Тьюринга на машинах Тьюринга — Видео
27 августа -е было началом наших виртуальных публичных лекций. Большое спасибо за то, что вы были частью нашего самого первого виртуального мероприятия.
Если вчера у вас не было возможности присоединиться к сеансу в прямом эфире или вы хотите снова посмотреть лекцию, перейдите по ссылке ниже:
https: // видео.leidenuniv.nl/media/1_gqixuilc
Ежегодное совещание по вычислительной нейробиологии (CNS * 2020)
В этом году Ежегодная конференция по вычислительной нейробиологии (CNS’2020) будет проводиться онлайн 18-22 июля и будет БЕСПЛАТНОЙ (обычно ~ 500 долларов за регистрацию). В рамках встречи мы организуем учебное пособие и 2 семинара по многомасштабному моделированию мозга, инструментам и ресурсам машинного обучения, включая несколько проектов, финансируемых NIH. Мероприятия организованы SUNY, Йельским университетом, UCL и Институтом мозга Аллена.У нас более 20 спикеров, все лидеры в своих областях и представляющие широкий спектр инструментов / ресурсов для моделирования.
Для регистрации перейдите по ссылкам выше или перейдите непосредственно на http://cnsorg.org/cns-2020
При поддержке Междисциплинарного центра количественного моделирования в биологии UCR Math и Центра Лоренца в Лейдене, Нидерланды, доктор Марк Альбер является соорганизатором Летней школы «Моделирование формы и размера в биологическом развитии»
Студентам предлагается участвовать в онлайн-мероприятиях, включая прослушивание обзорных выступлений и работу над вводными проектами.Кульминацией этих мероприятий станет интенсивная программа обучения и обмена с 24 по 28 августа 2020 года.
Последующая специальная сессия будет проведена на Ежегодном собрании малого и среднего бизнеса 2021 года, 13-17 июня 2021 года в UCR, а также запланирован семинар в Центре Лоренца где-то в 2021-22 годах.
Летняя школа фокусируется на математических многомасштабных моделях развития животных и растений, а также роста растений. Участники школы будут работать с моделями, укорененными на клеточном уровне, то есть моделями, устанавливающими связи между клеточными процессами, такими как рост и деление клеток, движение клеток и взаимодействие с внеклеточным матриксом (ЕСМ), механическая или химическая передача сигналов между клетками и т. Д., что приводит к развитию формы органов и росту в более высоких пространственных масштабах.
Аспиранты познакомятся с новейшими примерами многомасштабного моделирования в процессе разработки. Они получат практический опыт разработки математических и вычислительных моделей, а также калибровки моделей с использованием экспериментальных данных. Они также будут разрабатывать в группах простые, но новаторские примеры моделей, чтобы ответить на открытые научные вопросы, заранее предложенные докладчиками. Ожидается, что студенты уже имеют некоторый опыт моделирования, но им будет предложено работать с новым для них методом.
https://www.lorentzcenter.nl/modeling-shape-and-size-in-biological-development.html
Доктор Рассел Рокн назначен адъюнкт-профессором кафедры математики Калифорнийского университета в Риверсайде
Доктор Рассел Рокн из Города Надежды был назначен адъюнкт-профессором кафедры математики Калифорнийского университета в Риверсайде: https://www.cityofhope.org/people/rockne-russell Он является доцентом кафедры вычислительных и компьютерных технологий. Количественная медицина в Исследовательском институте Бекмана «Город надежды».Он также является директором отдела математической онкологии с целью перевода математических, физических и эволюционных исследований в клиническую практику. Это подразделение, входящее в Высшую школу биологических наук Ирелла и Манеллы и Научно-исследовательский институт Бекмана в Городе надежды, уникальным образом сочетает в себе клиническую помощь, научные исследования и математический опыт, чтобы улучшить общее понимание развития, роста, эволюции рака и реакции на него. лечение. Эта работа в конечном итоге помогает медицинскому персоналу прогнозировать, контролировать и предотвращать злокачественные новообразования как в глобальном масштабе, улучшая стандарты оказания помощи на основе фактических данных, так и на индивидуальном уровне путем персонализации лечения с использованием поддающихся количественной оценке факторов пациента и заболевания.
Центр является со-спонсором трех конференций до 2021 года
1. 9-я ежегодная конференция по системной биологии SoCal, которая состоится в UCR 1 февраля 2020 г .: https://icqmb.ucr.edu/9th-annual-s south-california-regional-systems-biology-conference
2. Симпозиум памяти Димитриоса Морикиса состоится в UCR 10 февраля 2020 г .: https://morikis-symposium.engr.ucr.edu/
3. Ежегодное собрание Общества математической биологии 2021 года, которое состоится в UCR с 13 по 17 июня 2021 года.В этом году он пройдет в Германии. https://www.smb.org/meetings/
Министерство энергетики поддержало междисциплинарный совместный проект в UCR, PNNL и ORNL
Д-р Альбер — соучредитель по только что присужденному трехлетнему (1 сентября 2019 г. — 31 декабря 2022 г.) гранту Министерства энергетики под названием «Выяснение принципов бактериально-грибкового взаимодействия» с общим бюджетом 2246000 долларов США и 556 229 долларов США. за субпремию УЦР.
Междисциплинарная команда включает:
PI: Уильям Кэннон, старший научный сотрудник Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории и адъюнкт-профессор, кафедра математики, Калифорнийский университет в Риверсайде
Соучредитель: Марк Альбер, заслуженный профессор, факультет математики, Калифорнийский университет в Риверсайде
Соучредитель: Дейл А. Пеллетье, старший научный сотрудник отдела биологических наук Национальной лаборатории Ок-Ридж (ORNL)
Соучредитель: Джесси Лаббе, штатный научный сотрудник, руководитель лаборатории генетики и биологии грибковых систем Отдела биологических наук Окриджской национальной лаборатории (ORNL)
Название: Выяснение принципов бактериально-грибкового взаимодействия
Abstract: По сравнению с бактериально-бактериальными взаимодействиями, о бактериально-грибковых взаимодействиях известно очень мало, хотя эти взаимодействия считаются фундаментально важными для миссий Министерства энергетики в области устойчивого развития, развития биотоплива сельскохозяйственных культур и дизайна биосистем.В биотопливных культурах многие корневые системы культур живут в мутуалистическом симбиозе с грибами и бактериями. Бактерии-помощники микоризы (MHB) увеличивают колонизацию корней хозяина микоризными грибами, которые, в свою очередь, действуют как микрокорневая система, обеспечивающая растение питательными веществами для почвы. Недавняя работа над микробиомом корней Populus определила, что взаимодействия между микоризным грибом Laccaria bicolor и бактерией Pseudomonas fluorescens являются ключевыми для пригодности растения. Эти организмы, Laccaria и P.fluorescens, являются целью этого проекта, чтобы использовать комбинированное математическое и вычислительное моделирование и эксперименты для понимания фундаментальных принципов взаимодействия между грибами и бактериями с точки зрения материального обмена и энергетики, а также того, как материал и энергия связаны между собой и внутри микробов. подсистемы.
Позиционный документ по интеграции машинного обучения и многомасштабного моделирования
Интеграция машинного обучения и многомасштабного моделирования https: // arxiv.org / abs / 1910.01258 будет обсуждаться на конференции, которая состоится в NIH, Bethesda, MD, с 24 по 25 октября:
https://www.imagwiki.nibib.nih.gov/msm-consortium/2019-ml-msm
https://www.imagwiki.nibib.nih.gov/msm-consortium/agenda
AMS в Калифорнийском университете в Риверсайде — 2019
Мы приглашаем вас принять участие в осеннем западном секционном заседании Американского математического общества (AMS), которое состоится в Калифорнийском университете в Риверсайде с 9 по 10 ноября 2019 г. (суббота — воскресенье):
http: // www.ams.org/meetings/sectional/2266_timetable.html
В частности, встреча будет включать в себя три специальные сессии по приложениям к биологии, а также специальную сессию Ассоциации женщин-математиков (AWM).
2-я ежегодная конференция по количественным подходам в биологии состоится 4-5 октября 2019 г. в Северо-Западном университете
.Эта конференция — двухдневное мероприятие, которое включает в себя ряд мероприятий для стимулирования взаимного обогащения идеями, включая выступления приглашенных докладчиков, молниеносные выступления, стендовые доклады, конкурс исследований для студентов, прием и множество возможностей для установления контактов.
СПИКЕРЫ День 1 — 4 октября 2019 г.
Хана Эль-Самад, Калифорнийский университет в Сан-Франциско
Дэниел Фишер, Стэнфордский университет
Кристин Хейтч, Технологический институт Джорджии
Мадхав Мани, Северо-Западный университет
Энди Оутс, Федеральная политехническая школа Лозанны,
День 2 — 5 октября 2019 г.
Николь Кринца, Университет Вандербильта
Джеймс Ли, Иллинойсский университет в Чикаго
Шривидья Айер-Бисвас, Университет Пердью
Синь Ли и Дэйв Шихай Чжао, Университет Иллинойса в Урбане, Шампейн
Кристиан Петерсен, Северо-Западный университет
Иеремия Зартман, Университет Нотр-Дам
Зарегистрируйтесь здесь
Последний специальный выпуск Бюллетеня математической биологии включает статьи участников конференции, состоявшейся в Калифорнийском университете в Риверсайде в 2017 г.
Специальный выпуск о многомасштабном моделировании роста тканей и формы бюллетеня математической биологии, том 81, выпуск 8, август 2019: 3214-3218, doi: 10.1007 / s11538-019-00649-2 https://link.springer.com/journal/11538/81/8/page/1 Редакторы выпуска: Марк Альбер, Кристоф Годен, Филип Майни, Руланд Мерс, Эрик Мьолснесс Введение: https : //link.springer.com/article/10.1007/s11538-019-00649-2
Этот специальный выпуск состоит из вкладов участников трех семинаров аналогичной направленности, проведенных в 2016-17 годах: «Моделирование роста и формы тканей», которые проходили с 6 по 10 марта 2017 года в Институте математической биологии NSF (MBI), Колумбус. , Огайо, США, «Многомасштабное моделирование сложных систем в биологии развития и растений», состоявшееся 15 декабря 2017 г. в Междисциплинарном центре количественного моделирования в биологии Калифорнийского университета, Риверсайд, Калифорния, США, «Вычисление ткани. : Моделирование многоклеточных систем »на 15-й Европейской конференции по вычислительной биологии, проходившей с 3 по 7 сентября 2016 г. в Гааге, Нидерланды.Специальный выпуск объединяет статьи о последних достижениях в этой области с обзорными статьями, в которых подробно обсуждаются некоторые открытые проблемы. Участников попросили описать недавние результаты применения новейших математических и компьютерных моделей моделирования и экспериментальных подходов, используемых для изучения проблем морфогенеза и роста растений и животных.
Д-р Уильям Кэннон назначен адъюнкт-профессором кафедры математики Калифорнийского университета в Риверсайде
Доктор.Уильям Кэннон из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) был назначен адъюнкт-профессором кафедры математики Калифорнийского университета в Риверсайде: https://www.pnnl.gov/science/staff/staff_info.asp?staff_num=7055
Сфера научных интересов доктора Кэннона: вычислительная биофизика, биохимия и протеомика; Моделирование и симуляция, включая детерминированное и стохастическое моделирование метаболизма; симуляции состояния; микробный метаболизм; статистика, статистическая механика и анализ данных статистической протеомики; Облачные вычисления и высокая производительность.
Доктор Кэннон является автором более 50 технических публикаций в области моделирования и моделирования, анализа данных и протеомики. Его дипломная работа была в области статистической термодинамики в лаборатории Дж. Эндрю Маккаммона, изучающей белки молекулярного распознавания с использованием методов молекулярной динамики и Монте-Карло. Его дипломная работа была в лаборатории Стивена Дж. Бенковича, где он работал как в экспериментальной, так и в вычислительной энзимологии. Перед тем, как присоединиться к PNNL, доктор Кэннон работал в Monsanto над высокопроизводительным анализом данных транскриптома и выводом сетевых данных.С момента присоединения к PNNL доктор Кэннон работал над статистическими методами интеграции протеомических данных с моделями, над использованием суперкомпьютеров для максимальной идентификации пептидов и белков с помощью высокопроизводительных масс-спектрометрических анализов, а также над моделированием и симуляцией метаболических путей. Researchgate: www.researchgate.net/profile/William_Cannon2
Сэмюэл Бриттон из UCR Math D.O.E. Стипендия для аспирантов
Аспирант математического факультета Сэмюэл Бриттон получил награду U.Стипендия Отдела науки для аспирантов (SCGSR) Министерства энергетики (DOE) для проведения исследования в рамках совместного проекта Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) под названием «Интеграция данных и многомасштабная вычислительная модель метаболизма». В этом проекте его будут совместно консультировать д-р Уильям Кэннон (PNNL) и д-р Марк Альбер (UCR).
Уведомление о награде SCGSR указывает, что: «Выбор Сэмюэля Бриттона для получения награды SCGSR является признанием выдающихся академических достижений и достоинства исследовательского предложения SCGSR и отражает потенциал Сэмюэля Бриттона в продвижении докторской степени.D. учится и вносит важный вклад в миссию Министерства энергетики Министерства энергетики США ».
Руководство биолога по математическому моделированию в экологии и эволюции
Тридцать лет назад биологи могли обойтись элементарными знаниями математики и моделирования. Не так сегодня. В поисках ответов на фундаментальные вопросы о том, как биологические системы функционируют и изменяются с течением времени, современный биолог с такой же вероятностью будет полагаться на сложные математические и компьютерные модели, как и на традиционные полевые исследования.В этой книге Сара Отто и Трой Дэй предоставляют студентам-биологам инструменты, необходимые как для интерпретации моделей, так и для построения своих собственных.
Книга начинается с элементарного уровня математического моделирования, предполагая, что читатель имеет математику в средней школе и первый год обучения исчислению. Затем Отто и Дэй постепенно углубляются и усложняются, от классических моделей экологии и эволюции до более сложных классово-структурированных и вероятностных моделей. Авторы предоставляют учебники для начинающих с поучительными упражнениями, чтобы познакомить читателей с более продвинутыми предметами линейной алгебры и теории вероятностей.На примерах они описывают, как модели использовались для понимания таких тем, как распространение ВИЧ, хаос, возрастная структура страны, видообразование и вымирание.
Экологи и биологи-эволюционисты сегодня нуждаются в достаточной математической подготовке, чтобы иметь возможность оценивать силу и пределы биологических моделей и самостоятельно разрабатывать теории и модели. Эта новаторская книга станет незаменимым путеводителем в мир математических моделей для следующего поколения биологов.
- Практическое руководство по разработке новых математических моделей в биологии
- Предоставляет пошаговые рецепты для построения и анализа моделей
- Интересные биологические приложения
- Исследует классические модели в экологии и эволюции
- Вопросы в конце каждой главы
- Учебники охватывают важные математические темы
- Упражнения с ответами
- В приложениях обобщены полезные правила
- Доступны лабораторные работы и дополнительные материалы
Награды и признание
- Почетное упоминание в номинации «Лучшая профессиональная / академическая книга 2007 года по биологическим наукам», Ассоциация американских издателей
«Мягкое, но исчерпывающее введение в математические методы, используемые в экологической и эволюционной теории.Читатели, которые. . . Закончив эту хорошо написанную книгу, вы будете готовы прочитать и понять значительную часть современной литературы ». — Дональд Л. ДеАнгелис, Quarterly Review of Biology
«Наконец-то Салли Отто и Трой Дэй оказали помощь биологам и эпидемиологам в поисках легко читаемой, практичной и исчерпывающей отправной точки для изучения математического моделирования … Мы рекомендуем эту книгу вместо более коротких текстов. помечены как «вводные».. . . Глубина и детализация, которые Отто и Дэй включили в этот текст, скорее привлекательны, чем устрашающи, а структура текста вдохновляет, а не поучительна или шаблонна ». — Санджай Басу и Элисон П. Гальвани, Siam Review
«[T] великая ценность книги Отто / Дэй в том, что она пытается педагогически обосновать и поэтому полезна для обучения. Помимо того, что она прекрасно читается, она быстро увлекает и впечатляет читателя не только предметом, но и качество печати и верстки, которые нужно увидеть, чтобы верить.Эти похвалы могут показаться чрезмерными для многих читателей этих колонок, но сначала посмотрите книгу или, еще лучше, купите том, и вы увидите нашу страсть и гнев из-за того, что мы изо всех сил хвалили этот том ».
«Я настоятельно рекомендую эту книгу для каждого факультета биологии университета, потому что она предоставляет как уникальное, а часто воодушевляющее, введение и исчерпывающий справочник по методам построения и анализа математических моделей.« —Volker Grimm, Основы и прикладная экология
«Я не могу не думать, что будущие авторы учебников захотят, чтобы Отто и Дэй были в центре внимания на рабочем столе, потому что это ценный источник материала … Эта книга выделяется, и ее вклад весьма очевиден. В общем, эта книга является ценным вкладом в литературу, и я собираюсь регулярно обращаться к ней в связи с моими преподавательскими и писательскими обязанностями ». — Стивен Г.Кранц, Журнал UMAP
«[A] отличный учебник … [M] великолепное использование рисунков, иллюстраций и упражнений … дает читателю ценную практику в построении моделей и применении соответствующих математических методов. Я, безусловно, рекомендую этот текст и могу подтвердить его полезность для начинающих исследователей биологических наук «. — Джейсон М. Грэм, Обзоры MAA
«Замечательно педагогическое введение в математическое моделирование в популяционной биологии: идеальный первый курс для биологов.»- Саймон А. Левин, Принстонский университет
«Эта книга является прекрасным учебным ресурсом для развития всестороннего понимания методов и важности биологического моделирования. Но, более того, эту книгу должен прочитать каждый студент, изучающий эволюционную биологию и экологию, чтобы они могли глубже понять фундаментальных идей и моделей, лежащих в основе этих областей »- Патрик С. Филлипс, Орегонский университет
«Математика все шире используется в биологических науках, однако в подготовке большинства биологов до сих пор, к сожалению, не хватает важнейших математических инструментов.Салли Отто и Трой Дэй сами являются двумя мастерами ловкого использования теоретических моделей для кристаллизации концептуальных представлений об экологических и эволюционных проблемах, и в этой замечательной книге они делают доступным для широкой аудитории набор основных математических инструментов, необходимых биологам для чтения литературе, а также создавать и анализировать модели самостоятельно ». — Роберт Д. Холт, Университет Флориды
«Биологи часто просят меня порекомендовать книгу по математическому моделированию, но я должен сказать им, что не существует единственной хорошей книги, которая проведет их через трудные первые этапы обучения созданию моделей.Книга Отто и Дэя восполняет этот пробел. Качество во всем высокое, стипендия хорошая, книга всеобъемлющая. Авторы оба являются первоклассными учеными. Думаю, это будет классика », — Стивен А. Франк, автор книги« «Иммунология и эволюция инфекционных заболеваний»,
.«Эта книга представляет собой общее введение в математическое моделирование — в частности, моделирование популяций — в биологических науках. В прошлом году я читал 400-уровневый курс математического моделирования биологических систем, и мне пришлось сделать это без учебника. потому что не существовало адекватного текста.Книга Отто и Дэя прекрасно бы удовлетворила мои потребности. Эта книга — важное дополнение к этой области », — Карл Бергстром, Вашингтонский университет
«Эта книга имеет амбициозную и достойную цель — научить биологов достаточно моделированию и математическим методам, чтобы они могли быть как разумными потребителями моделей, так и компетентными создателями своих собственных моделей. Ее сильнейшая сторона — сосредоточение на процессе построения, а не на анализе моделей. . »- Фредерик Р. Адлер, автор книги Моделирование динамики жизни: расчеты и вероятность для ученых-биологов
Математическое моделирование в политологии и экономике: Междисциплинарные исследования Центр: Университет Рочестера
Математическое моделирование в политологии и экономике
Использование математических методов получает все большее распространение в таких областях, как политология, экономика, бизнес и психология.Кафедры Университета Рочестера внесли большой вклад во все более математические аспекты своих областей и имеют уникальные возможности для обучения студентов, которые хотят сосредоточиться на использовании математики в социальных науках.
Эта программа включает классы экономики, математики и политологии. Студенты должны получить минимальный общий средний балл 2,0 на этих курсах. Заинтересованные студенты должны подать заявление к весеннему семестру младшего года обучения.
Программой сертификации управляют три профессора:
- Джонатан Пакианатан, профессор математики, председатель комитета
- Марк Фей, профессор политологии
- Уильям Томсон, профессор экономики
Требования к сертификату
студентов должен соответствовать всем требованиям, перечисленным ниже. Никакой курс, используемый для удовлетворения этих требований, не может считаться удовлетворительным / неуспешным.
Исчисление / линейная алгебра
Одна из следующих последовательностей исчислений:
- MATH 161: Calculus IA и MATH 162: Calculus IIA
- MATH 141: Calculus I, MATH 142: Calculus II и MATH 143: Calculus III
- MATH 171: Honors Calculus I и MATH 172: Honors Calculus II
Plus MATH 165: Линейная алгебра с дифференциальными уравнениями
Статистика
Одно из следующих:
- ECON 230: Экономическая статистика
- PSCI 200: Применяется Анализ данных
- MATH 203: математическая статистика
- STT 213: элементы вероятностной и математической статистики
Моделирование рационального поведения
Выберите один из следующих вариантов:
- MATH 217: Математическое моделирование в политологии
- PSCI / EC 288: Введение в теорию игр
- ECON 207: Микроэкономика
Приложения для социальных наук
Чтобы сертификат был действительно междисциплинарные, студенты нуждаются в прочной основе как в инструментах для анализа, так и в их применении.По этой причине студенты дополнительно выберут трех утвержденных классов политологии и экономики, по крайней мере, по одному от каждого факультета.
Дополнительный курс математики (или социальных наук)
Студенты, выбравшие MATH 203 (для статистики) и MATH 217 (для моделирования), должны пройти дополнительный прикладной курс социальных наук, а не дополнительный курс математики. Все остальные студенты пройдут дополнительный курс математики, выбранный из утвержденного списка.
Утвержденные курсы по общественным наукам и математике
- MATH 164: Многопараметрическое исчисление
- MATH 201: Введение в вероятность
- MATH 202: Введение в случайные процессы
- MATH 203: Математическая статистика
- MATH 208: Методы исследования операций
- MATH 210: Финансовая математика
- MATH 217: Математическое моделирование в политической науке
- MATH 235: Линейная алгебра
- MATH 240: Введение в топологию
- MATH 265: Функции действительной переменной
- ECON 207: Microeconomics ECON 209: Макроэкономика
- ECON 220: Справедливое распределение
- ECON 231: Эконометрика
- ECON 256: Теория игр и социальный выбор / Темы теории игр
- ECON 273: Экономический рост и развитие
- ECON 274: Mathematical Economics 282: Введение в позитивную политическую теорию
- ECON 288: Введение в G ame Theory
- PSCI 203: Методы исследования
- PSCI 272: Теории международных отношений
- PSCI 280: Политическая подотчетность
- PSCI 281: Формальные модели в политической науке
- PSCI 288: Теория игр
- PSCI 404 Вывод
- PSCI 405: линейные модели
- PSCI 407: математическое моделирование
- PSCI 408: позитивная политическая теория
Введение в количественное моделирование в биологии
* Обучение онлайн летом 2021 года * Хотя математика и биология традиционно не ладили друг с другом, недавние достижения в области молекулярной биологии и медицины сделали биологические эксперименты по существу количественными.Этот курс знакомит с математическими идеями, которые полезны для понимания и анализа биологических данных, включая описание и подгонку данных, проверку гипотез и байесовское мышление, модели Маркова и дифференциальные уравнения. Студенты приобретают практический опыт работы с данными и вычислительной реализации математических моделей с использованием языка программирования R. Две основные цели — это овладение вычислительными навыками и концептуальное знакомство с математическими моделями, используемыми в биологических исследованиях.
Обзор курса
Обязательным условием является прохождение Calculus AB.
Обзор курса
Текущий класс / уровень образования
11 класс
12 класс
Бакалавриат / Выпускник
Программа
Студенческие курсы
Летний колледж
Сведения о классе
Начальный инструктор
Кондрашов Дмитрий
Академический интерес
Биологические науки
Математика и информатика
Особенности класса
Код курса
BIOS 20151 91
Класс (дней)
Пн Вт Мы б Чт Пт
Продолжительность занятий (CST)
13:30
.