Les modèles quantitatifs basés sur la dynamique non linéaire et les systèmes complexes sont fréquemment utilisés dans divers domaines allant de la recherche climatique aux neurosciences en passant par les réseaux électriques. De tels systèmes, y compris les organismes biologiques, se composent d'unités en interaction avec des éléments oscillants. Par exemple, plusieurs quantités mesurables dans les systèmes vivants telles que le flux sanguin, la respiration et l'activité cérébrale sont oscillatoires et leurs fréquences et amplitudes varient dans le temps, souvent de manière presque déterministe et presque périodique. Il est crucial de comprendre ces oscillations variables dans le temps afin de développer des applications dans des domaines comme la physiologie et la médecine.

Entrez dans COSMOS, le projet financé par l'UE qui vise à analyser des systèmes oscillatoires complexes qui sont « de nature abondante, dispositifs physiques et techniques, et sciences de la vie, " comme expliqué sur CORDIS. Il se concentre particulièrement sur les systèmes composés de plusieurs sous-unités interdépendantes fonctionnant à différentes échelles de temps. " La nouvelle approche interdisciplinaire de COSMOS consiste à combiner des techniques théoriques avec des procédures d'analyse de données, pour permettre le développement et la validation de méthodes d'analyse originales pour des systèmes complexes."

Selon le site Web du projet, un "progiciel convivial sera finalement développé pour rendre les méthodes accessibles à un large éventail d'utilisateurs potentiels, y compris ceux qui ont des compétences théoriques minimales. » Le même site Web résume le concept de recherche et note que COSMOS se compose de 15 projets distincts travaillant tous sur des thèmes connexes autour de l'analyse de signaux complexes.

Approche interdisciplinaire

Dans le cadre de ses objectifs de programme, "COSMOS formera 15 ESR [early-stage research] à l'interface entre la Physique, Mathématiques appliquées, et sciences de la vie, intégrant des méthodes théoriques et basées sur les données pour rendre les chercheurs compétitifs pour un large éventail de postes industriels et académiques. »

La formation scientifique inclura la dynamique non linéaire, méthodes numériques et mécanique statistique. Si nécessaire, les bases des neurosciences, la physiologie et la biologie des systèmes seront incluses. Des sujets plus complexes seront également abordés, y compris les méthodes de la théorie de l'information, synchronisation, Analyse de réseau, indicateurs avancés de dynamique non linéaire, méthodes d'inférence et thermodynamique hors équilibre.

Les 15 chercheurs qui ont participé au projet en cours COSMOS (Complex Oscillatory Systems:Modeling and Analysis) ont travaillé sur leur doctorat. des thèses sous la direction de 2 équipes dans 2 universités, comme l'exige le format de doctorat conjoint européen.

Un fait divers de l'agence de presse slovène souligne que le « phénomène de dynamique oscillatoire et de comportement oscillatoire est présent partout, pas seulement dans des expériences physiques très complexes. » Cité dans le même article de presse, Le coordinateur de COSMOS, Arkady Pikovsky, déclare :« Quand, par exemple, vous volez de l'Europe vers l'Amérique, vous rencontrez le décalage horaire et c'est votre système oscillatoire du jour et de la nuit, votre organisme a besoin d'être resynchronisé à de nouvelles conditions et c'est l'un des sujets de ce domaine scientifique."