Finsliping av rå regnekraft
Anvendt matematikk har funnet veien til stadig flere områder, godt hjulpet av den formidable regnekraften i nye datamaskiner. Norges så langt eneste matematikk-SFF har bidratt til å finslipe mulighetene.
MATEMATIKKEN SPRER SEG: Anvendt matematikkforskning åpner for nye muligheter på en rekke fagfelt. (Illustrasjon: Shutterstock)
Senter for matematikk for anvendelser (CMA) ved Universitetet i Oslo (UiO) har skapt nyorientering i flere miljøer. Med seg i SFF-en fikk matematikerne både fysikere, astrofysikere og informatikere.
– Skal du vurdere om en SFF er blitt en suksess, bør du vente fem eller ti år etter at det ble avsluttet. Ser du et tydelig fotavtrykk etter SFF-en da, så har det lyktes, sier Ragnar Winther.
Dette er kjepphesten til en senterleder som ikke ønsker å vifte med viktige forskningsfunn eller nye oppdagelser. I stedet vet Winther med stor sikkerhet at han og kollegene har brakt matematikkens muligheter ut til flere enn de hadde klart uten SFF-midlene.
– De ansatte ved et vanlig universitetsinstitutt møter mange begrensninger. De har en rad forpliktelser og begrenset med midler. En SFF som det vi har hatt ved Matematisk institutt i Oslo, kan eksistere «på siden» av dette vanlige miljøet. Vi har hatt mer tid til forskning og mer penger. Det har gitt oss mange muligheter. Én slik mulighet er at vi har kunnet være mye mer aktive internasjonalt, vi har greid å knytte bånd til flere av toppmiljøene i matematikk.
Matematikk til flere
– Den klare ambisjonen vår om å bringe matematikk ut til flere miljøer ved UiO mener jeg vi også har lyktes med. Vi ser at flere ved universitetet er blitt sterke på felter som stokastisk analyse og differensiallikninger. Mer generelt har vi lyktes med å bygge et sterkere miljø rundt anvendt matematikk ved UiO, mener Winther.
Nå gjenerobrer matematikerne tapte skanser.
CMA har også gitt deltakerne mulighet til å gå i nye retninger med beregninger og bruk av datamaskiner. I et par tiår opplevde matematikerne at stadig mer av «deres» fag ble omdefinert til informatikk. Nå gjenerobrer matematikerne tapte skanser.
Ragnar Winther (Foto: Bård Amundsen)
Klimaforskning og værvarsling er eksempler på forskningsfelter som er brakt langt fremover ved hjelp av matematiske likninger og numeriske beregninger. Nå kan klimaforskerne driste seg til å si noe om hvordan klimaet kan bli om 50 år. Og om du stadig forbauses over hvor godt yr.no kan varsle været akkurat der du bor, skal du vite at det ligger veldig mye matematikk bak svaret.
Hvor mye olje det egentlig finnes i reservoarene under Nordsjøen, er ikke bare viktig for oljeselskapene, det er også viktig for Norge. Her har også anvendt matematikk gjort det mulig å gi stadig bedre svar.
– Et tredje eksempel på hva vi har jobbet med ved CMA, er gruppen vi dannet på stokastiske modeller for analyse av finansmarkedet. Matematisk finans er nå blitt et stort felt, forteller Winther.
60 doktorgrader
PÅ FORSIDEN: Solens korona (det ytterste laget i solens atmosfære) har vært det kanskje største uløste mysteriet i solfysikken: Hvorfor er den flere millioner grader varmere enn soloverflaten? To forskere ved CMA viste, sammen med amerikanske forskere, hvordan dette er mulig. Artikkelen ble forsidesak hos tidsskriftet Science i januar 2011.
Et av målene med CMA var å bidra til 30 nye doktorgrader. Når senteret går mot slutten, har nærmere 60 stipendiater tatt doktorgraden i anvendt matematikk her.
Et annet viktig mål var å bidra til en fornyelse av matematikkundervisningen ved Universitetet i Oslo. Det har blant annet skjedd gjennom etableringen av Computers in Science Education (CSE). Dette har modernisert matematikkfaget og satt flere studenter i stand til å bli gode i klassisk matematikk og naturvitenskap, samtidig som de utnytter datamaskinen som et beregningsverktøy. CSE fikk Læringsmiljøprisen 2011 ved UiO.
– Dette faget sprer seg nå til andre institusjoner. Slik har vi påvirket undervisningen ikke bare ved vårt eget fakultet, men også andre steder.
Vi har dessuten greid å åpne matematikkforskningen her ved instituttet mot andre deler av Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet ved UiO, og etter hvert også mot andre deler av Universitetet i Oslo. Kanskje er det dette vi kan se tilbake på som aller mest vellykket med Senter for matematikk for anvendelser.
EU-midler
Ragnar Winther forteller at CMA har trukket til seg ledende kapasiteter på anvendt matematikk ved universitetene i Trondheim og Bergen. CMA har også gjort det lettere å profilere norsk matematikk internasjonalt.
Vi ser at flere ved universitetet er blitt sterke på felter som stokastisk analyse og differensiallikninger.
– En SFF gir en mye mer konkret forskningsplattform enn det et vanlig universitetsinstitutt gjør. Vi har fått muligheten til å stimulere flinke folk til å gå i retninger vi har ønsket. Ved et vanlig institutt har de ansatte mye frihet til å forske på det de vil, på godt og vondt. En SFF som vår har i stedet kunnet samle dyktige folk i faggrupper, og slik har vi sett at det er blitt etablert nye og spennende konstellasjoner.
Bernt Øksendal, professor og forsker ved CMA, ble i 2009 den første norske realisten som fikk tildelt ERCs (Det europeiske forskningsrådets) ERC Advanced Grant. Summen er på 16 millioner kroner over fem år. Øksendal ble av EU-forskningsrådet beskrevet som en usedvanlig ambisiøs, nytenkende og ukonvensjonell matematiker. Selv pekte Øksendal på fagmiljøet ved CMA og ga honnør til dette. Teoriene hans har vist seg godt egnet til å tolke og forklare fenomener i finanssektoren og innenfor biologien. De har også kunnet brukes i fagfelt som fysikk og ingeniørfag.
I tillegg til Øksendal er også astrofysiker Mats Carlsson, som har deltatt i CMA fra starten, blitt tildelt et ERC Advanced Grant. Tre yngre CMA-forskere har fått det prestisjefylte ERC Starting Grant.
Videreføring
Det matematisk-naturvitenskapelig fakultet ved UiO har sagt ja til å opprettholde CMA iallfall fem år fremover, i en redusert utgave.
– Det er nå opp til oss å skaffe de ekstra midlene som må til for å drive CMA videre, sier Winther. Han kan rapportere om mye engasjement for å få mest mulig ut av det som er bygd opp. Kvinneandelen ved senteret har for øvrig vært god sammenliknet med hva som er vanlig ved norske matematikkmiljøer, legger han til. Blant ph.d.-kandidatene har den vært over 30 prosent.
Senter for matematikk for anvendelser
Centre of Mathematics for Applications (CMA)• Mål: Å skape et internasjonalt forskningssenter for anvendt matematikk, som samler toppforskere fra ulike miljøer.
• Deltakere: Matematisk institutt ved UiO, sammen med instituttene for fysikk, astrofysikk og informatikk. Sintef Anvendt Matematikk har også vært deltaker. Enkeltforskere fra universitetene i Trondheim og Bergen har vært knyttet til senteret.
• Årlig bevilgning fra Forskningsrådet: 11 millioner kroner
• Totalt årlig budsjett: 50–60 millioner kroner
• Antall årsverk: 50–60
www.cma.uio.no