Математические методы и модели в биоинформатике

Продолжается серия научных докладов на заседаниях Ученого совета ИППИ РАН. Cотрудники поочередно рассказывают об исследованиях, проводимых в их лабораториях. Это удобный формат для знакомства с различными научными тематиками, представленными в Институте.

◼️ЗАВТРА (понедельник), 11:00, аудитория 615 + трансляция-онлайн
Заседание-семинар Ученого совета ИППИ РАН

Докладчик: доктор физико-математических наук, профессор Василий Любецкий

Тема: различные направления исследований и работы, выполненные сотрудниками лаборатории математических методов и моделей в биоинформатике ИППИ РАН

Аннотация: Центральный момент в исследованиях состоит в поиске моделей, которые описывают биологические явления (прежде всего, связанные с транскрипцией и трансляцией, с эволюцией геномов) так, что удаётся доказать точность и низкую вычислительную сложность модели. Такие модели и соответствующие алгоритмы, а также компьютерные программы на их основе соединяются с обширным счётом на биологических данных (на высокопроизводительной распределённой вычислительной системе), а результаты счёта (и, тем самым, модель) подвергаются экспериментальной проверке в дружественных лабораториях в тесном контакте с нами. Также используются эвристические описания/предикаты и алгоритмы, которые служат отправной точкой для математического исследования и компьютерного анализа. Некоторые задачи выходят за рамки биологической тематики; например, приведение предиката к простейшему виду рассматривается и для бесконечных множеств и моделей.

Семинар будет включать короткие сообщения некоторых ведущих сотрудников лаборатории.

#семинары_ИППИ на этой неделе

◼️ВТОРНИК, 16:00, аудитория 307 ИППИ
Семинар Добрушинской математической лаборатории

Докладчик: Александр Горский (ИППИ)

Тема: Фазовые диаграммы и критические явления в ансамбле возмущенных регулярных случайных графов

Аннотация: Ансамбль регулярных случайных графов (RRG) служит дискретной моделью двумерной квантовой гравитации, а также упрощенной моделью гильбертова пространства системы взаимодействующих частиц. Мы рассмотрим фазовую диаграмму и критическое поведение возмущенного ансамбля RRG. В первом случае, рассмотрен RRG ансамбль с валентностью d=3, взаимодействующий с массивным фермионом, и будет найдена и решена в планарном приближении матричная модель с неполиномиальным потенциалом. Найдена критическая кривая на плоскости параметров (космологическая постоянная, масса).
Во втором случае, мы вводим возмущение RRG с помощью химического потенциала m_k для числа коротких к-циклов на графе и опишем, комбинируя численные и аналитические аргументы, нетривиальную фазовую структуру модели на (m_k,d) плоскости параметров. Критические кривые описывают фазовые переходы кластеризации и локализации.

◼️ЧЕТВЕРГ, 15:40, аудитория 401 НМУ + трансляция в YouTube
Общемосковский междисциплинарный семинар «Глобус»

Докладчик: Ирина Парамонова (НМУ)

Тема: Юбилейный доклад

Аннотация: Доклад будет состоять из двух частей.
▪️Первая часть будет посвящена методу орбит, появившемуся в 1962 году в работе А.А.Кириллова. Устанавливая связь между таким сложным объектом, как пространство неприводимых унитарных представлений группы Ли G, и гораздо более простым объектом – пространством орбит группы G в коприсоединенном представлении, метод орбит часто подсказывает простые и геометрически наглядные ответы на основные вопросы теории представлений. Я расскажу, как метод орбит работает в задачах ограничения и индуцирования для разрешимых групп Ли.
▪️Вторая часть будет посвящена классификации простых бесконечномерных супералгебр Ли векторных полей.
Все специальные термины будут в докладе объяснены.

#семинары на этой неделе

ЧЕТВЕРГ

◼️15:00, зал заседаний ученого совета ИППИ + онлайн-трансляция
Семинар лаборатории зрительных систем

Докладчик: Ольга Чаганова (МФТИ)

Тема: Прикладные аспекты применения современных методов неслепой деконволюции изображений

Аннотация: Доклад посвящен определению текущего состояния области неслепой деконволюции изображений. Он делает акцент на выявлении границ применимости современных подходов в практических задачах. В магистерской диссертации предложены подходы по исследованию влияния различных эффектов на качество работы методов деконволюции, а также оценки устойчивости моделей к различным искажениям. По результатам исследования предложены рекомендации по наиболее эффективному использованию современных методов неслепой деконволюции, а также указаны способы повышения качества работы моделей за счет внедрения дополнительных практик при обучении нейросетевых моде­лей.


ПЯТНИЦА

◼️математический факультет ВШЭ (ул.Усачева 6, ауд. 427)
Традиционный День Арнольда.

Зарегистрироваться

🕝14:30 – 16:00
Арнольдовская лекция

Докладчик: Иван Панин (ПОМИ РАН)

Тема: Многозначные отображения и их применения

Аннотация: Идея многозначных отображений восходит к Риману.
Любая непостоянная мероморфная функция f на компактной связной гладкой комплексной кривой Х является разветвленным накрытием комплексной проективной прямой (сферы Римана). Эту же функцию f можно рассмотреть как обратное (многозначное) отображение: каждой точке х на проективной прямой сопоставляется её прообраз, рассматриваемый как неупорядоченный набор точек на Х, причём если в точке из прообраза есть ветвление, то она берётся с соответствующей кратностью. Многозначные отображения можно композировать и получить категорию Mult. Можно ввести отношение эквивалентности на таких отображениях (используя наивные многозначные гомотопии). Получится категория Bar( Mult) . Эта категория очень «гибкая»: в ней справедливы всё разумные леммы общего положения. Именно это свойство обеспечивает массу конкретных применений многозначных отображений. В лекции мы сделаем акцент на паре неожиданных применений, решающих две классические проблемы.

🕓16:00 – 16:30
Кофе-брейк

🕠16:30
Лекция Арнольдовского стипендиата

Докладчица: Светлана Широковских (НИУ ВШЭ)

Тема: «Суперпортовые цепи и обобщение матричной теоремы Кирхгофа о деревьях»

Аннотация: В своем докладе я расскажу о суперпортовых цепях. Это новое понятие, обобщающее электрические цепи. Такие цепи отличаются от обычных граничными условиями: граничные вершины разбиты на множества, и в каждом множестве сумма входящих токов равна нулю.
Я приведу основные определения для электрических и суперпортовых цепей, а также расскажу обобщения нескольких теорем для электрических цепей: теоремы о существовании и единственности и матричной теоремы Кирхгофа о деревьях.

Сегодня в 14:00 на математическом факультете ВШЭ начнется День Арнольда.

Зарегистрироваться

Академик Владимир Арнольд (1937-2010) — выдающийся математик, лауреат многочисленных премий. Работал в Москве (в МИАН и МГУ) и в Париже, возглавлял Московское математическое общество. Автор более 500 статей и около 50 книг. Он один из создателей теории особенностей, находящей многочисленные приложения как в математике, так и вне нее; один из авторов знаменитой теории КАМ (Колмогорова — Арнольда — Мозера). Владимир Игоревич внес огромный вклад в множество разделов математики. Его имя — во многих названиях теории динамических систем: теорема Лиувилля–Арнольда, язык Арнольда, диффузия Арнольда, кошка Арнольда (она же — окрошка) и т.д. А еще в честь него названа одна из малых планет — «Владаарнольдо».

Владимир Арнольд – один из основателей Независимого московского университета, уникального учебного заведения, открывшегося в 1991 по инициативе математиков-энтузиастов. В число основателей НМУ входят такие важные для ИППИ люди как Роланд Добрушин, Яков Синай и Александр Кириллов.

#научные_новости

Стрекающие (кишечнополостные) — это тип беспозвоночных животных, обитающих в воде, к которому относятся гидры, медузы и коралловые полипы, а также паразитические формы, такие как полиподии (живут в икре некоторых рыб) и сильно упрощенные Myxozoa, паразитирующие на рыбах и некоторых червях.

Несколько лет назад авторы исследования обнаружили, что один из подклассов Myxozoa под названием Myxosporea удивителен тем, что у них отсутствует огромное количество генов, отвечающих за апоптоз — запрограммированную клеточную гибель. Этот универсальный для животных механизм позволяет устранять опасные клетки, накопившие слишком большое количество мутаций или иных повреждений. Раковые клетки в ходе их патологической эволюции утрачивают гены-активаторы апоптоза. А изученные представители Myxosporea растеряли такие гены на фоне сильного упрощения строения тела.

Была выдвинута версия, что Myxosporea могут быть потомками «сбежавших» раковых клеток. О том, подтвердилась ли эта гипотеза — читайте по ссылке.

Промежуточные результаты исследований опубликованы в журнале Scientific Reports (издательская компания Nature Portfolio).