Πρόταση Μεταδιδακτορικής Έρευνας : Στατιστική μοντελοποίηση της ανάπτυξης των φυτών στοχαστικής οργανογένεσης

ΕΘΝΙΚΟ  ΚΑΙ  ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ  ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ  ΑΘΗΝΩΝ
ΤΜΗΜΑ   ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ
ΤΟΜΕΑΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΧΕΙΡΗΣΙΑΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟΥΠΟΛΗ   ΑΘΗΝΑ  15784
Λέκτορας Σάμης Τρέβεζας
e-mail: strevezas@math.uoa.gr , τηλ: 210-7276346, fax: 210-7276381

       
                                                                                              Αθήνα, 15/9/2016

Ανακοίνωση: Πρόταση Μεταδιδακτορικής Έρευνας

Προτεινόμενο Θέμα : Στατιστική μοντελοποίηση της ανάπτυξης των φυτών στοχαστικής οργανογένεσης  
Η παρακάτω πρόταση μεταδιδακτορικής έρευνας αφορά κατόχους διδακτορικού διπλώματος σε κάποια από τις ερευνητικές περιοχές (i) υπολογιστική Στατιστική με καλές βάσεις Πιθανοτήτων/στοχαστικών διαδικασιών, (ii) μαθηματική Στατιστική με καλές γνώσεις προγραμματισμού, (iii) εφαρμοσμένων Μαθηματικών ή Πληροφορικής ή Βιοστατιστικής με πολύ καλές γνώσεις εφαρμοσμένης Στατιστικής και στοχαστικών διαδικασιών.
Ακολουθεί μία σύντομη περιγραφή του θέματος.
Η πολυπλοκότητα των βιολογικών φαινομένων που εμπλέκονται στη λειτουργία “ζωντανών” συστημάτων οδηγεί συχνά στην ανάπτυξη μοντέλων που βασίζονται σχεδόν αποκλειστικά στην προσομοίωση ενός σημαντικού ποσοστού βιολογικών διαδικασιών με στόχο την ενσωμάτωση όσο το δυνατόν μεγαλύτερης βιολογικής πληροφορίας. Όταν πραγματικά δεδομένα είναι διαθέσιμα, τότε τα “βαριά” αυτά μοντέλα είναι ακατάλληλα να εξηγήσουν τη μεταβλητότητα των δεδομένων και επομένως δεν είναι κατάλληλα για στατιστική μοντελοποίηση.   Η μοντελοποίηση της ανάπτυξης των φυτών εμπίπτει σε αυτή την κατηγορία και τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει αρκετές προσπάθειες κατασκευής αξιόπιστων “οικονομικών” μοντέλων. Η σημασία τους έγκειται κυρίως στη δυνατότητα συστηματικής τους χρήσης για τη βελτιστοποίηση της παραγωγής σε μεγάλες αγροκαλλιέργειες (π.χ., παραγωγή ζάχαρης) και τη δυνατότητα βελτίωσης ποικιλιών.
Κυρίως την τελευταία δεκαετία, με τη χρήση κατάλληλων στοχαστικών αλγορίθμων αναπτύσσονται αποτελεσματικές στατιστικές μέθοδοι εκτίμησης παραμέτρων που υπεισέρχονται στα μοντέλα αυτά, βήμα καθοριστικό για μία σωστή στατιστική συμπερασματολογία. Ενώ τα αποτελέσματα για φυτά με ντετερμινιστική οργανογένεση (όπως τα ζαχαρότευτλα, το καλαμπόκι, το ρύζι) είναι ήδη ενθαρρυντικά, στην περίπτωση στοχαστικής οργανογένεσης (π.χ., διαφόρων τύπων δέντρων) οι δυσκολίες είναι μεγαλύτερες, λόγω πολύπλοκων στοχαστικών διαδικασιών (πολλές φορές μη παρατηρήσιμων) που υπεισέρχονται στην διαδικασία παραγωγής των διαφόρων μερών του φυτού και των οργάνων.
Στη μεταδιδακτορική αυτή έρευνα, επεκτείνοντας πρόσφατα ερευνητικά αποτελέσματα θα αναπτυχθεί κατάλληλη στατιστική μεθοδολογία για εκτίμηση παραμέτρων και στατιστική συμπερασματολογία σε μοντέλα ανάπτυξης φυτών (και δέντρων)  με στοχαστική οργανογένεση, η οποία περιγράφεται μέσω κατάλληλων κλαδωτών στοχαστικών διαδικασιών (μερικώς παρατηρήσιμων). Η έμφαση θα δοθεί σε Μπεϋζιανές μεθόδους εκτίμησης και παραλλαγές στοχαστικών αλγορίθμων, τύπου ακολουθιακού Monte Carlo (particle filtering) ή Markov Chain Monte Carlo, κατάλληλα προσαρμοσμένων σε τέτοια μοντέλα. Η μελέτη αυτή, αφού ολοκληρωθεί σε ατομικό επίπεδο, δύναται στη συνέχεια να επεκταθεί και σε επίπεδο πληθυσμού (π.χ., συστάδες φυτών ή δέντρων) με τη χρήση κατάλληλων μοντέλων μικτών επιδράσεων.
Στήριγμα στην προσπάθεια αυτή θα είναι και η συνεργασία με την ερευνητική ομάδα Digiplante της Ecole Centrale Paris με μακρόχρονη εμπειρία στη μοντελοποίηση της ανάπτυξης των φυτών, δυνατότητα παροχής πραγματικών δεδομένων και χρήσης εξειδικευμένων λογισμικών.
Η χρηματοδότηση αυτής της μεταδιδακτορικής έρευνας μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσα στο πλαίσιο του προγράμματος ενίσχυσης για μεταδιδακτορικούς ερευνητές από το ΙΚΥ:
https://www.iky.gr/el/upotrofies-gr/2014-12-12-12-09-42/espa-2014-2020-metadidaktoriko
εφόσον ο υποψήφιος κερδίσει την υποτροφία του ΙΚΥ.
Οι ενδιαφερόμενοι μπορούν να επικοινωνήσουν μαζί μου στο strevezas@math.uoa.gr       για περισσότερες λεπτομέρειες, σχετική βιβλιογραφία και διερεύνηση της δυνατότητας συνεργασίας.
Η λήξη υποβολής αιτήσεων στο ΙΚΥ είναι 6 Οκτωβρίου 2016, άρα η συνεννόηση μαζί μου θα πρέπει να γίνει νωρίτερα για τη διαμόρφωση της τελικής πρότασης.

Λέκτορας  Σάμης Τρέβεζας