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Semestre 2021-2
Curso


Modelación de procesos biológicos desde la física: Un enfoque de sistemas complejos

Tópico Optativo del Posgrado en Ciencias Físicas, UNAM


Del 16 de febrero al 11 de junio de 2021
Horario tentativo sujeto a cambios: martes y jueves de 11:30 a 14:00 horas


Imparte:Gustavo Martínez Mekler
Instituto de Ciencias Físicas y Centro de Ciencias de la Complejidad de la UNAM



Informes: mekler@icf.unam.mx

Requisitos:
Haber llevado un curso introductorio de ecuaciones diferenciales ordinarias, conocimientos elementales de programación. Es deseable haber llevado un curso introductorio de física estadística.

Objetivo:
El propósito del curso es transmitir una experiencia acumulada de varias décadas de investigación sobre la modelización de fenómenos biológicos desde la física, con un enfoque de sistemas complejos. El curso se centrará sobre los temas enumerados en el temario. Se buscará integrar el material resaltando puntos en común, tanto conceptuales como metodológicos, se trata de proyectos interdisciplinarios donde la analogía es una componente fundamental. A medida que se vayan presentando las investigaciones se abordará la biología, matemática, física y cómputo necesarios para darle seguimiento. En algunos de los temas se comentará sobre trabajo experimental y de campo realizado por coautores de las publicaciones. Se busca familiarizar a los alumnos con aspectos de la biología sistemas y la biología teórica con base en la elaboración de modelos.

La biología cuantitativa es una línea de investigación de frontera que tiene multitud de variantes, en el curso se plantean algunas de ellas. El enfoque de sistemas complejos es recurrente.

Como puede apreciarse en el temario, metodologías, formalismos y conceptos provenientes de la de la física estadística y sistemas dinámicos que se irán introduciendo son: mapeos no lineales, dinámicas extendidas, redes de mapeos acoplados y dinámicas de autómatas de umbral, sistemas de ecuaciones diferenciales acopladas, ecuaciones maestras, de reacción difusión y convección, de Fokker-Planck, criticalidad, autoorganización, emergencia y sincronización. De la teoría de redes se estudiarán dinámicas deterministas, aleatorias, híbridas, discretas y continuas.

Se requiere de un conocimiento básico de ecuaciones diferenciales, programación. Nociones elementales de física estadística son deseables.

Temario:
Modelación de: