Portefølje Naturvitenskap og teknologi ikon

Forskningssystemet

Portefølje Humaniora og samfunnsvitenskap ikon

Banebrytende forskning

Portefølje Samisk ikon

Samisk samfunn og kultur

Portefølje Demokrati, styring og fornyelse ikon

Demokrati og global utvikling

Portefølje Velferd, kultur og samfunn ikon

Velferd og utdanning

Portefølje Helse ikon

Helse

Portefølje Klima- og polarforskning ikon

Klima og miljø

Portefølje Landbasert mat, miljø og bioressurser ikon

Mat og bioressurser

Portefølje Energi, transport og lavutslipp ikon

Energi og transport

Portefølje Muliggjørende teknologier ikon

Muliggjørende teknologier

Portefølje Industri og tjenestenæringer ikon

Innovasjon

LTP2 Klima, miljø og miljøvennlig energi ikon

Klima, miljø og energi

LTP2 Samfunnssikkerhet og samhørighet ikon

Samfunnstryggleik og beredskap

LTP2 Fornyelse i offentlig sektor ikon

Velferdstjenester

Forsidebilde

Marin ikon

Petroleum og mineraler

LTP Hav ikon

Hav og kyst

LTP2 Muliggjørende og industrielle teknologier ikon

Mogleggjerande industrielle teknologiar

Tillit og fellesskap

LTP2 Utvikle fagmiljøer av fremragende kvalitet

Høg kvalitet og tilgjengeleg

LTP2 Styrket konkurransekraft og innovasjonsevne ikon

Sterkare konkurransekraft og innovasjonsevne

LTP3 Helse

Et innovativt næringsliv ikon

Styrket konkurransekraft og innovasjonsevne

Portefolje Petroleum Ikon

Portefølje Hav ikon

Portefølje Utdanning og kompetanse ikon

Portefølje Global utvikling og internasjonale relasjoner ikon

Portefølje Livsvitenskap ikon

Forsidebilde optimalisert

project-bank-technical

Muliggjørende teknologier bakgrunn

Marin bakgrunnsbilde

Statistikk

Prosjektbanken presenterer statistikk og informasjon om prosjekter med finansiering fra Forskningsrådet fra 2004. Statistikken er fordelt på blant annet tema, år, geografi og organisasjon. Prosjektbanken gir også detaljert informasjon om de enkelte prosjektene.

...eller se sammendrag og annen informasjon om prosjektene i utvalget ditt

Alle porteføljestyrer

En god beskrivelse av denne siden for søkemotoroptimalisering

Forside

Hvordan tildelingene fordeler seg på institusjoner, fylker, fagområder o.l....

Her er noen eksempler på søk du kan gjøre i Prosjektbanken

Alle langtidsplanmål

Veiledning: Hvordan bruke Prosjektbanken.no

Om Fritekstsøk

Ingen populærvitenskapelig framstilling tilgjengelig


Prosjektet med prosjektnummer {{project number}} ble ikke funnet

Teknisk beskrivelse

Oisann, her gikk noe galt. Kan du prøve å laste siden på nytt?  Dersom feilen vedvarer, vennligst kontakt oss.         

Se statistikk relatert til dette langtidsplanmålet

Se prosjekter relatert til dette langtidsplanmålet

knyttet til dette LTP-målet har blitt tildelt penger

har blitt tildelt til prosjekter knyttet til dette LTP-målet

har blitt tildelt til prosjekter knyttet til denne porteføljen

knyttet til denne porteføljen har blitt tildelt penger

Om Prosjektbanken

2020

2021

2022

2023

2024

Kunnskapsdepartement

Energidepartementet

Matematikk og naturvitenskap

Akershus

LTP3 Høy kvalitet og tilgjengelighet

LTP3 Fagmiljøer og talenter

LTP3 Muliggjørende og industrielle teknologier

LTP3 Nano-, bioteknologi og teknologikonvergens

UoH-sektor

Portefølje Banebrytende forskning

Portefølje Forskningssystemet

Portefølje Muliggjørende teknologier

Frittstående prosjekter

Forskerprosjekt

Internasjonalisering

Nanoteknologi/avanserte materialer

Politikk- og forvaltningsområder

Grunnforskning

Effektene av fysisk og seksuell vold på ofre og deres familier kan være ødeleggende og vedvarende, med potensielt langvarige konsekvenser for fysisk og mental helse, utdanning, sysselsetting og bruk av velferdstjenester. Mens strafferettssystemet anses som en viktig del av offerets gjenopprettingsprosess, er det begrenset empirisk forskning på hvorvidt strafferettslige prosesser hjelper og/eller hindrer bedring langs disse ulike dimensjonene. I dette prosjektet vil vi adressere dette kunnskapshullet ved å bruke en kombinasjon av kvantitative og kvalitative forskningsmetoder. I de kvantitative analysene vil vi bruke administrative registerdata som dekker hele befolkningen sammen med kvasi-eksperimentelle metoder for å kunne trekke kausale slutninger. Vi vil også benytte maskinlæringsteknikker for prediksjon. De kvalitative analysene vil supplere de kvantitative analysene ved å gi kontekst til et komplekst felt av saker og ofre og ved å identifisere potensielle mekanismer mellom strafferettslige prosesser og utfall for ofrene. Samlet vil disse metodene gi en mer robust, representativ og nyansert forståelse av hvordan kontakt med strafferettssystemet påvirker offeret på tvers av flere viktige livsområder både på kort og lang sikt. Prosjektet ledes av Folkehelseinstituttet (FHI) med Frischsenteret og Universitetet i Oslo som partnere. Prosjektet har et rådgivende utvalg med medlemmer fra Nasjonalt kunnskapssenter om vold og traumatisk stress (NKVTS), ETH Zurich, Universitetet i Oslo, Frischsenteret, Universitetet i Bergen, og OsloMet. Det er også tilknyttet en brukergruppe bestående av personer og organisasjoner som er i kontakt med ofre for vold og overgrep.

Victims of sexual and physical violence is one of the most vulnerable groups in our society. The criminal justice system (CJS) serves a critical role in providing assistance to victims of these crimes, enabling them to seek justice, protection, compensation, and closure. Yet, knowledge about whether the CJS helps or harms these victims is extremely limited. This project aims to remedy this by providing a comprehensive understanding of the role of the CJS in supporting and providing restoration for victims of physical and sexual violence in Norway. We will utilize a combination of quantitative and qualitative research methods across disciplines to study outcomes across multiple important life domains, both in the short and long run. For the quantitative analyses we will use exceptionally rich longitudinal administrative register data with full population coverage combined with state-of-the-art quasi-experimental methods for credible causal inference and predictive machine learning techniques. The qualitative analysis will be based on narrative interviews with victims, providing context and insights into how interactions with the CJS shape life stories. The results will yield a robust and nuanced understanding of how the different stages of the CJS impacts victims. This is particularly urgent given how the current emphasis on legal responses to assaults has caused a sense of obligation and civic duty for especially women to report incidents, while the chances of legal closure remain small. In addition to advancing the methods for quasi-experimental designs and machine learning within quantitative criminology, this project will provide valuable insights for policymakers, stakeholders, and practitioners working in the field of victim support and rehabilitation and may inform current legal reform efforts aimed at addressing these issues.

Helpful or harmful: The effects of criminal justice system contact on victims of sexual and physical violence

Dyrearter over hele verden har endret atferd og migrasjonsmønstre som respons på klimaendringer, og globalt opplever vi en økning i tap av biologisk mangfold. Flaggermus utgjør den nest største pattedyrordenen i verden. Likevel vet vi fremdeles relativt lite om hvordan individer og populasjoner påvirkes av klimaendringer. Flaggermus har lav reproduksjonsrate og trenger mye mat relativt til den beskjedne kroppsstørrelsen. Forskere antar derfor at flaggermus er spesielt følsomme for klimaendringer. For å kunne gi gode råd om forvaltning og bevaring, må vi først vite hvilke egenskaper som gjør en flaggermusart mer sårbar, og hvilke årstider som gir dem de største utfordringene ved nordlige breddegrader; selv om vinteren i nord er lang og kald kan sommeren vise seg å være en større utfordring for nattaktive dyr, med lyse og korte sommernetter som begrenser tiden flaggermus har til å finne mat. Gjennom dette prosjektet prøver vi å finne ut hva som driver atferdsmessige, fysiologiske, eller sesongmessige responser på klimaendringer hos nordiske flaggermus fra sør til nord i Fennoskandia. Vi forsøker også å identifisere mulige tidsperioder som reduserer overlevelse hos nordiske flaggermus i lys av fremtidige klima-scenarioer, der hver årstid har sine egne dilemmaer små flaggermus må overvinne for å overleve. Dette prosjektet er et teoretisk modelleringsprosjekt, og et 3-årig forskningssamarbeid mellom BatLab Norway (NMBU) og BatLab Finland (universitetet i Helsinki).

Climate change will continue to alter weather conditions, food webs and energy requirements for species globally over the next decades, with escalating rates of warming especially predicted in the north. Bats belong to the second most species-rich mammal group in the world and are believed to be particularly sensitive to future climate change; however, we still have little knowledge on the mechanisms behind behavioral, physiological, and phenological responses to climate change in bats.

Nordic bats live in seasonal environments and face particular energetic dilemmas each season, that ultimately impact their survival- or reproductive chances. Common for these energetic dilemmas is that Nordic bats can use energy-saving behaviours (torpor and hibernation) throughout the annual cycle, but face certain costs in return. However, the costs and benefits of using these behaviours depend on individual state and on current and future environmental conditions, which demands a certain level of environmental predictability in order for bats to optimise their decisions.

With prospects of the weather becoming more unpredictable in the north, it has never been more urgent to identify potential bottlenecks for species living close to the border of their distribution limits, and to identify the traits that make them vulnerable to climate change.

In this project I will use stochastic dynamic state-dependent optimization models to identify the mechanisms behind responses to climate change in different Nordic bat species across seasons and latitudes. Such models evaluate costs and benefits of different behaviors, calculates the optimal decision under various conditions, and predicts the consequences of each choice, finally allowing us to simulate long-term population survival.

By combining the expertise of BatLab Finland and BatLab Norway I will be able to detect the seasonal limitations for survival and reproduction in Nordic bats across a latitudinal gradient.

Vulnerability of Nordic bat species to climate change: identifying seasonal bottlenecks across latitudes (NordBats)

Prosjektet har som mål å utforske og utvikle matematiske og numeriske metoder for å analysere stokastiske transportligninger. Disse ligningene er essensielle for å forstå hvordan tilfeldige fluktuasjoner (støy) påvirker dynamiske systemer som turbulens, vannbølger, geofysiske strømmer, og kompressibel væskebevegelse. Transportligninger er en type partielle differensialligninger som brukes til å modellere bevegelse og spredning av størrelser som masse, energi eller kjemiske stoffer i et medium. Disse ligningene tar hensyn til hastighetsfeltet, som beskriver retning og hastighet av bevegelsen i mediet. Ved å inkludere stokastiske elementer i disse modellene, kan vi ta høyde for tilfeldige påvirkninger eller støy som oppstår i systemet. Dette er avgjørende fordi mange naturlige og industrielle prosesser er utsatt for uforutsigbare faktorer, som kan ha innvirkning på deres dynamikk. Prosjektet fokuserer på gradientstøy, hvor hastighetsfeltene påvirkes av støy. Dette muliggjør energibevarende løsninger, noe som er ønskelig i fluidmekanikk. Energibevaring refererer til prinsippet om at den totale energien i et lukket system forblir konstant over tid, selv om den kan endre form. Konvensjonelle tilnærminger legger til såkalt Itô støy i kildeledd, noe som kontinuerlig tilfører energi. Gradientstøy krever avanserte matematiske verktøy for å håndtere dens komplekse påvirkning på systemene. Vi bruker Stratonovich- og Marcus-type fluktuasjoner for å representere denne støyen i hastighetsfeltene til transportligningene. Prosjektet har som mål å utvikle nye matematiske og numeriske teorier for å håndtere de spesifikke utfordringene som gradientstøy medfører. Vi fokuserer på å forstå superkritiske transportligninger, ikke-lineære bølgeligninger, og kompressibel Navier-Stokes ligninger. Viktige spørsmål er: (1) Har disse stokastiske ligningene en løsning? (2) Er løsningen entydig? (3) Er løsningen stabil ved endringer i inngangsdataene? (4) Hvordan kan løsningen beregnes numerisk?

Our project is at the cutting edge of numerical analysis of SPDEs affected by transport noise. Such equations have emerged as a focal point in mathematical research, due to their critical applications in areas like fluid dynamics, turbulence modeling, and geophysical flows. This heightened interest is driven by the need for deeper understanding and precise analysis of these complex phenomena, where SPDEs offer vital insights and predictive capabilities. What sets our research apart is its emphasis on transport-dominated systems driven by gradient noise operators. Prior numerical analysis studies have explored SPDEs with stochastic forcing, but the examination of gradient noise is still in its infancy. The complexity of gradient noise, involving anisotropic (integro-) differential operators due to stochastic calculus, presents unique challenges. There is a pressing need to develop methods that preserve the hyperbolic structure of these equations. Our project aims to pioneer this field by devising theoretically sound numerical algorithms and creating novel frameworks for stability and convergence. Our work considers supercritical transport equations, nonlinear wave equations, and the compressible Navier-Stokes equations. Research on stochastic transport equations is inspired by the famous Kraichnan turbulence model, which posits advection through a Gaussian velocity field. Yet, there is a growing consensus that noise in turbulent velocities might be better represented by a Lévy process with jumps. As the second main advancement of our project, we are breaking new ground by pioneering the analysis of SPDEs affected by Marcus-type gradient noise. This area is critically important yet hardly explored, with vast potential for groundbreaking discoveries. Marcus noise is distinct for adhering to the Newton-Leibniz chain rule, which is important in fluid dynamics, unlike the Stratonovich interpretation which fails to do so in the presence of jumps.

NASTRAN: Numerical Analysis of Stochastic TRANsport

The project aims to develop a high-fidelity MVP of robotic furniture designed to optimize urban living spaces and enhance life quality. This initiative merges advanced robotics and AI with practical design to address space efficiency in densely populated areas.

Key R&D challenges include integrating robotics and AI to create adaptable furniture systems, ensuring safety through rigorous testing and third-party certifications, and applying real-world feedback to refine functionality. The project involves significant technical and regulatory hurdles in engineering consumer-friendly, safe, and responsive furniture.

Starting December 2024, a 2 + 6 months pilot phase with 2 selected Norwegian businesses will test the product's real-world application and collect operational data. Feedback from end-users will be gathered through qualitative interviews, informing iterative improvements to enhance design and functionality.

This project leverages existing scientific, technical, and business knowledge in innovative ways, aiming to develop a unique product that sets new industry standards. It is characterized as experimental development, pushing technological boundaries in furniture design.

By end 2025, feedback and pilot data will be used to finalize a market-ready product, ensuring it meets user needs for functionality and aesthetics. This initiative represents a pioneering effort to transform urban living, combining experimental development with practical application to create sustainable and adaptable living solutions.

Development of high-fidelity MVP of AI driven robotic furniture to be piloted in realistic environment with pilot clients.

Utviklingen av havvind er et viktig element i det grønne skiftet og det forventes å ekspandere betraktelig, også i områder med sjøis i særdeleshet Østersjøen. Her er relativt grunt vann slik at det i hovedsak planlegges og bygges bunnfaste konstruksjoner. EU har mål om å produsere 60GW fra havvind før 2030, og mye av dette vil komme i Østersjøen. Tekniske løsninger for havvind er viktig ikke bare for EU, men svarer også på minst tre av FNs 13 bærekraftmål ((#7, #9, #13) og vil ha indirekte positiv effekt i forhold til fem andre ( (#3, #8, #9, #11 and #12).
Sjøis og is-krefter fra sjøis på havvindsinstallasjoner representerer en av de største usikkerhetene for design og operasjon av havvindsturbiner. De eksisterende standarder og retningslinjer er hovedsakelig gitt i IEC614000-3-1 and DNV-ST-0437, og disse er stort sett basert på "Arctic Offshore structures for the petroleum industry" i ISO19906. Det er to vesentlige forskjeller mellom installasjoner for havvind og for olje og gass. For det første er oljeplattformer større, stivere responderer mye mer statisk, mens vindturbiner er slankere og mer dynamiske. For det andre kan man vanlig vis i Arktis regne med tilnærmet uendelig store drivende krefter fra tung is, men i Østersjøen (og andre områder hvor det planlegges havvind) er det lettere isforhold (isen er mellom 0.3 m og 1.2 m), og de drivende kreftene (fra særlig vind og strøm) kan begrense is-kreftene. Usikkerhetene ligger både i etablering av fordelinger av, og korrelasjoner mellom de relevante is-parameterne (is-tykkelse, konsentrasjon osv.) og i de deterministiske og probabilistiske modeller for å beregne laster og respons. IceWise kommer til å adresse begge disse.

IceWise addresses sea ice actions on offshore wind turbines. Offshore wind is one of the vital renewable energies for the future and Europe wants to reach at least 60 GW installed in EU waters by 2030. This means more wind turbines in the Baltic sea where sea ice is on the the major uncertainties.

IceWise combines the competence of NTNU in ice mechanics and ice actions on offshore structures with competence within satellite remote sensing of sea ice at UiT to carry out world-leading research needed for Norwegian industry to reduce uncertainty in ice action estimations and to pave the way for improved operational planning and standardization of design method for offshore wind turbines.

WP1 Sea ice statistics, WP2 Ice state definition and WP3 Probabilistic modelling, address respectively the sea ice statistics and ridges statistics from satellite remote sensing data (WP1), defining an ice state based on multi-modal data product and calculate deterministic ice loads (WP2) and probabilistic modelling of ice ridge and level ice action (WP3).
The international  DTU-Space (Skourup) will co-supervise the PhD in WP1 (UiT) and we plan for with two full day scientific workshops per year (at NTNU and at Aalto) with the researchers and the PhDs.

Scientific papers published in high level international journals, high qualified personnel (PhD and master students) available for employment in Norwegian industry and development of better standards and guidelines for estimating ice actions on bottom-fixed wind turbines are three major results from the project.

A steering committee with member from all Norwegian partners will meet 4 times per year and ensure good progress. it will also be two full day physical workshop with all partners annually. The PhD students will meet and be challenged by the industry with their applied perspective.

DNV will be invited as observer to IceWise and Høyland is reviewing the new DNV-RP-C205 about ice actions to ensure that IceWise is complementary.

Ice, Wind and Structures

I Nordsjøen finnes det organisk rike leirlag som har blitt begravd til flere kilometers dyp. Når slike leirlag blir begravd til flere kilometers dyp, blir de så varme at de begynner å generere olje og gass. Av all oljen og gassen som har blitt generert i Nordsjøen, har hele 98% lekket ut til havet over geologisk tid. Men hvor skjer dette? Hvor mye lekker ut? Hvilke miljøkonsekvenser har det? Hvordan påvirker det planer for CO2-lagring at væsker kan sive ut naturlig noen steder? Og kan det gi ny innsikt i hvor man bør lete etter olje og gass? Dette er spørsmål som InFluSe-prosjektet skal svare på. 

InFluSe står for "Integrated study of Fluid Migration and Seepage in the Southern Norwegian North Sea - Impact on Hydrocarbons, Environment, and CO2 storage". På grunn av de viktige konsekvensene hydrokarbonlekkasje i Nordsjøen har, er det mange som er interessert i dette prosjektet. Prosjektet ledes av Universitetet i Bergen, og har partnere fra industri, akademia og statsadminstrasjon, og disse partnerene inkluderer UiT, Equnior, Vår Energi, AkerBP, Aarhus Universitet, Geomar Kiel, Havforskningsinstituttet og Sokkeldirektoratet. 

I løpet av det første av fire år, skal vi ansette fire PhD-kandidater og gjennomføre et tokt på 20 dager med forskningsskipet G.O. Sars. Den første av PhD-stipendiatene skal bruke satellittdata til å undersøke hvor, når og hvorfor olje lekker i Nordsjøen. Den andre PhDen skal undersøke eksisterende brønn-, kjerne- og seismikk-data fra Nordsjøen for å finne ut hvilke veier hydrokarbonene migrerer under bakken. Den tredje skal samle inn og prosessere nye høy-oppløselige 3D-seismiske data over områder med mye lekkasje for å undersøke hvordan hydrokarbonene kommer seg gjennom takbergartene. Den siste skal undersøke geokjemiske og biologiske prøver fra hydrokarbonoppkommene for å finne ut hvor de kommer fra, hvor lenge de har vert aktive, og hvilke påvirkninger de har på miljøet.

In the Southern Norwegian North Sea (SNNS), analysis of satellite radar data supported by recent scientific cruise activity reveals a previously unknown pattern of natural oil seepage. This seepage pattern indicates the presence of a widespread and previously unknown hydrocarbon migration system. Combined with the extreme availability of subsurface data in the study area and our ability to conduct scientific cruises with state-of-the-art research vessels, the observed seepage pattern makes it possible to characterize and understand migration of fluids in sedimentary basins from source to seep, at a hitherto unparalleled level of detail. Through an integrated and cross-disciplinary research program, the InFluSe project partners will create a complete understanding of hydrocarbon migration and seepage in the SNNS through two scientific cruises, a comprehensive analysis and modelling program, and education of 4 PhDs and >10 MScs in the disciplines of geomatics, subsurface geology, geophysics and geochemistry. Firstly, we will determine the hydrocarbon migration pathways in the SNNS area and develop a baseline of natural hydrocarbon seepage in terms of distribution and rates that past and potential future well-related emissions can be evaluated against. Secondly, improved knowledge about distribution and rates of hydrocarbon seeps in the Norwegian North Sea will make it possible to assess the geological contribution of hydrocarbons, carbon and methane (the most important greenhouse gas after CO2) to the environment and atmosphere, something that is poorly understood from both a conceptual and regional perspective, and may be exacerbated by the shallow depth of seepage here. Thirdly, several CO2 storage licenses are in place in the SNNS and the impact of the observed seepage on the CO2 storage integrity in these areas will be addressed by InFluSe. Finally, understanding of pathways of hydrocarbon migration will help improve play models and de-risk exploration prospects.

Integrated study of Fluid Migration and Seepage in the Southern Norwegian North Sea - Impact on Hydrocarbons, Environment, and CO2 storage

By step-change EURAD-2 means a new era via a more effective and efficient public research, development and demonstration (RD&D) in Europe, and a deepening of research cooperation between MS having different radioactive waste inventories, and with programs at various stages of development. 

The scope of EURAD-2 builds upon the achievements of EJP EURAD-1 and EURATOM PREDIS. At a strategic level it is structured by the EURAD-1 Roadmap, while the prioritized scope refers to the updated Strategic Research Agenda (SRA)6. EURAD-2 continues to collaboratively develop, maintain and consolidate at the European level the scientific and technical basis of RWM, including disposal.

The scope of EURAD-2 includes scientific and technical activities on all steps (from “cradle to grave”) of RWM:
- Radioactive waste inventory including steps to minimize final radioactive waste to be managed;
- Radioactive waste characterization & processing (including pre-treatment, treatment and conditioning);
- Interim storage of radioactive waste; and
- Disposal solutions – with the main focus on geological disposal of spent fuel, high-level waste (HLW) and long-lived intermediate level waste (ILW).

Specific RD&D required for near-surface or surface disposal and low-level waste (LLW), will be addressed.Nuclear facility dismantling and decommissioning activities are however excluded, although interfaces, and particularly aspects that impacts final disposal could be considered.

The project aims to connect with the wider European Community through, e.g., SNETP, NEA, DigiDECOM community, IGDTP, IAEA, ENSREG, ERDO Association,  and will encourage interaction between different national programmes.

EUROPEAN PARTNERSHIP ON RADIOACTIVE WASTE MANAGEMENT 2 (EURAD-2)

Achieving effective reduction in greenhouse emissions necessitates both preventing resource depletion and offering sustainable solutions to meet the increasing demand for energy. The technology developed in the NEXPECH2 project effectively addresses the above-mentioned challenges by using solar energy to convert water to green hydrogen (H2) under standard atmospheric temperature and pressure. Green hydrogen is a clean, sustainable chemical fuel that can be stored on a large scale for a long time and used to replace fossil fuels as a means of energy storage, transportation fuel, and feedstock. The NEXPECH2 ultimate goal is to deliver green H2 on a prototype lab-scale via development of a innovative photoelectrochemical (PEC) system for maximized solar light harvesting and efficient solar conversion to H2. The project will develop a low-cost compact device with an objective of reaching 10% solar-to-fuel efficiency and <10% degradation over 200 h operation.

Next generation photoelectrochemical cell for hydrogen generation (NEXPECH2)

Polynomligninger, der ett polynom er satt lik et annet, er fundamentale innen moderne teknologi. De har anvendelser i et bredt spekter av felt, fra grunnleggende vitenskaper som kjemi og fysikk, til økonomi og samfunnsvitenskap. Løsningene til disse ligningene tar form av geometriske figurer, som kan klassifiseres i grunnleggende byggeklosser.

Disse byggeklossene er kjent som Fano-mangfoldigheter, oppkalt etter den italienske matematikeren Gino Fano, som først påviste deres eksistens i geometrien. Forestill deg at du er en oppdagelsesreisende i et vidstrakt hav som representerer universet av matematiske former og geometrier. Dette havet er bestrødd med øyer, hver av dem unik i form, størrelse og egenskaper, som representerer forskjellige matematiske objekter. Fano-mangfoldigheter er som en særegen gruppe øyer med fascinerende egenskaper. De fungerer som grunnleggende elementer for mer komplekse øyer som ennå er uutforsket.

Akkurat som en øy som er lett å utforske fordi den har mange guider, er Fano-manfoldigheter, på grunn av deres “ampleness”-egenskap, mer tilgjengelige for studier sammenlignet med andre matematiske objekter. Fano-manfoldigheter kan betraktes som en omfattende kategori som inkluderer objekter vi allerede har en god forståelse av. De er knyttet til flere viktige konsepter innen geometri og tallteori, inkludert studiet av rasjonelle punkter, en sentral del av tallteorien.

Ruddats forskningsprosjekt har som mål å øke betydningen av Fano-mangfoldigheter i algebra, geometri og teoretisk fysikk. Prosjektet søker å klassifisere disse formene og lage en katalog, på lik linje med det periodiske systemet for grunnstoffer i kjemi. For å oppnå dette målet, vil nye teknikker fra speilsymmetri, logaritmisk og tropisk geometri bli brukt.

Systems of polynomial equations are extensively used in technology and science applications, ranging from basic chemistry and physics to economics and social science. The geometrical shape of the solution can be classified if one understands the fundamental building blocks. Mori Theory has identified these fundamental blocks as Fano manifolds. Building on prior work of successful ERC and EPSRC projects centered at the Imperial College London, Shape2030 will turn Stavanger in Norway into the center and knowledge base for the next imminent breakthrough in the foundational knowledge production of Fano manifolds and to complete the directory for Fanos of dimension three and four.
Fano manifolds and more generally log Calabi-Yau manifolds lie at the heart of the enumerative mirror symmetry conjecture (EMS), the homological mirror symmetry conjecture (HMS) and the Strominger-Yau-Zaslow conjecture (SYZ). Using novel cutting edge techniques from logarithmic and tropical geometry, Shape2030 will make substantial progress on these conjectures and aim to solve EMS and SYZ. Unique new information about wall structures and torus fibrations will lead to groundbreaking new discoveries that enable future generations of scientists and provide benefit Norway's scientific and skilled labor landscape. 
The project team consist of 16 diverse team members: 5 local in Norway and 11 at strategically chosen international centers. Thesis writing students will be equiped with unique skill sets in mathematical problem solving, artificial intelligence and advanced techniques in geometry and polynomial equations. 
The proposal is set out to enable the achievement of the United Nation goals on economic growths, innovation and quality education and it facilitates the green transition by advancing the understanding of fundamental mathematics, e.g., about solutions to polynomial equations which underlies – among others – fields like geometric modelling, clean energy and robust engineering.

Fano manifolds, wall structures and torus fibrations

Verden var i endring mellom det 4. og 8. århundre. Det var en tid da Romeriket hadde utfordringer. Gamle sannheter ble stilt spørsmål ved etter hvert som kristendommen påvirket alle nivåer av samfunnet. I denne verdenen sto Romas sentrale fora som selve legemliggjørelsen av romersk tradisjon med sine politiske, historiske og religiøse monumenter. Imidlertid måtte selv de gamle foraene endres. Dermed ble kristen graffiti ristet inn på et av templene deres tidlig på 400-tallet. Graffitiene var et slående resultat av områdets kristning og det tidligste arkeologiske beviset på denne prosessen. Til tross for dette finnes det ingen systematisk analyse av graffitien. Flere er fortsatt upubliserte, samtidig som de gradvis forsvinner på grunn av forurensing. De må dokumenteres nå for å unngå at de skal bli borte. FROG vil 1) digitalt bevare den kristne graffitien, 2) gi ny kunnskap om foraenes bruk og betydning i Roma i tidlig middelalder ved å analysere graffitiene i deres romlige og tidsmessige kontekst, og 3) styrke forståelsen av foraenes rolle i fremveksten av kristen pilegrimsferd og identitet ved å analysere graffitiene i deres kulturelle kontekst. Ved å bruke skriftlige, epigrafiske og arkeologiske kilder analyserer FROG foraenes kristne graffiti, bruk og rolle i Romas kristning gjennom menneskelige handlinger. Analysen er basert på en innovativ kombinasjon av kollektiv minneteori, resilience theory og activity spaces, som gjør det mulig å tolke samspillet mellom foraenes fysiske og mentale landskap. Denne tilnærmingen gir en unik mulighet til å forstå hvordan mennesker fra alle samfunnslag formet foraene for å reflektere deres identitet og behov. Dermed er FROG nyskapende i sitt studiemateriale, sin metode, sitt teoretiske rammeverk og sitt søkelys på et bredere spekter av Romas aktører utenfor eliten. FROG vil resultere i ny kunnskap om utviklingen av det romerske imperiets mest symbolske steder under en avgjørende periode med urban og religiøs forandring.

In the 5th century, Christian graffiti were incised on a temple near the Forum Romanum – the heart of pagan Rome. They were a striking result of the area’s Christianisation - potentially the earliest archaeological evidence of this process. Rome’s Imperial fora and the Forum Romanum were essential cultural, political, economic, and religious centres used and adapted by the city’s inhabitants between the 4th and the 8th centuries. They are thus critical case studies of the Roman Empire’s Christianisation. Their graffiti offer a unique opportunity to examine this process from a non-elite perspective. Despite this, no thorough analysis of these graffiti exists. Several are still unpublished, while pollution is eroding them. They must be documented to avoid ultimate disappearance. FROG will 1) digitally preserve the Christian graffiti, 2) provide new knowledge of the fora’s use and meaning in early medieval Rome by analysing the graffiti in their spatial and temporal context, and 3) enhance the understanding of the fora’s role in the emergence of Christian pilgrimage and identity by analysing the graffiti in their cultural context. Using written, epigraphical, and archaeological sources, FROG analyses the fora’s Christian graffiti, use, and role in Rome’s Christianisation through human acts. The analysis is based on an innovative and ambitious combination of collective memory theory, resilience theory, and activity spaces, enabling the interpretation of the interplay between the fora’s physical and mental landscape. This approach provides a unique opportunity to look beyond elite monuments and understand how humans shaped the fora to reflect their identity and needs. Thus, FROG is innovative in its study material, method, theoretical framework, and focus on a broader range of Rome’s actors beyond the elite. This will result in new knowledge on the development of the Roman Empire’s most symbolically important sites during a crucial period of urban and religious change.

The Fora of Rome and their Christian Graffiti (4th-8th centuries)

Ikkelineære vannbølger

Midlene fra FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek fordelt på år

Midlene fra FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek fordelt på fylker

Midlene fra FRINATEK-Fri prosj.st. mat.,naturv.,tek fordelt på fagområde

Professor

A breaking water wave is one of the most common and yet most complex phenomena in nature.
Describing and understanding water waves mathematically, even when smooth and periodic, has
posed one of the most long-standing problems in modern mathematics.
A pa rticular challenge is to understand what is known as the non-local properties of water
waves, namely, that the behaviour and evolution of a wave is influenced, not only by the
situation at a particular point in the wave, but by information from all parts of the fluid domain.
Mathematically, the analysis of such nonlocal dependence typically involves integrals called
Fourier or pseudo-differential operators, the study of which is very different from classical
differential equations, about which by now very much is known.
This project aims at studying certain classes of non-local equations which describe water waves
in a canal or out at sea, with a particular focus on waves that allow for stagnation, like interior
vortices, wave-breaking, or peaks and cusp s at the surface. For many equations it is not even
known whether certain solutions--i.e., waves--exist, or how they might behave or look like. A
particular focus will be put on the Euler equations for waves under a free surface, and a class of
model equa tions named after the American mathematician Gerald B. Whitham.
In 2015 we managed to prove that the Whitham equation has a highest, cusped, travelling-wave
solution. This was a conjecture by Whitham from 1967, and one of the main objectives of the
project. During 2016 work on a general theory for highest wave has begun, and a bi-directional equation har been completely analysed with respect to its largest solutions. 2017 has seen the completion of several projects: asymptotic properties of solitary waves, local existence theory, symmetry properties for solutions to a general class of equations, rotational solutions to the Euler equations. The work on a general theory for high-amplitude waves has during 2018 progressed in several subprojects, whereof several have been completed.

A crucial and challenging part in the study of water waves is their inherent non-local nature: if reduced to the surface any known exact model of water waves will include non-local operators. In the original setting this is manifested through nonlinear bo undary conditions on the free surface, which appear as Fourier or pseudo-differential operators when the equations are transformed to, or approximated by, equations on the real line. This has important implications for the study of waves with singularitie s in the form of cusps, peaks or vortices, since these do not arise as local phenomena, but are related to the global behaviour of a solution. 

The aim of this project is to bring further understanding of those phenomena in settings which are largely une xplored. While much is known about peakons and cuspons and related singular waves within the theory of solitons and integrable systems, very little is understood in the context of inherently non-local equations. In particular, we take an interest in waves  allowing for breaking or stagnation, i.e. waves that either blow up in norm while remaining bounded, or that exhibit vortices (interior stagnation), peaks or cusps (surface stagnation). To further limit the scope we focus on two settings that have recent ly drawn a lot of attention and also shown some interesting qualitative features, namely (i) exact traveling waves, and (ii) equations of Whitham type (sharing important features with the non-local Whitham wave equation introduced by Whitham in 1967).

In strumental goals include existence and properties of waves as mentioned above. In particular, waves with non-constant vorticity and multiple critical layers (induced by multiple stagnation points) are only partially understood; and after half a century it  is still not known whether the Whitham equation (or any of its close non-local kin) admits a highest cusped wave.

Nonlinear water waves

Hvis du setter en elektrisk spenning over et materiale, vil atomene i materialet bevege seg. Forflytningen av atomene vil føre til at de elektriske ladningene i materialet også beveger på seg. I vanlige materialer forsvinner denne ladningen når du skrur av spenningen, men i ferroelektriske materialer husker materialet denne forflytningen, og dermed også overflateladningen.  Hvis du drar eller bøyer i materialer vil ladningen på overflaten bli større eller mindre, som kalles piezoelektrisitet. Dette gjør at ferroelektriske materialer også er godt egnet i sensorer, skjermer og energihøsting.
Dagens ferroelektriske materialer er laget av keramer som som ofte består av sjeldne eller giftige tungmetaller. Det krever også mye energi å lage de ferroelektriske keramene, de kan bare lages ved høy temperatur.  Et alternativ er ferroelektriske molekylkrystaller.

Det som gjør disse så spennende at det det finnes nærmest uendelig mange måter å designe og optimere slike materialer ved å kombinere ulike molekyler. Slike molekylkrystaller kan også gi opphav til helt nye og spennende egenskaper. F.eks. såkalte plastiske krystaller, som består av molekyler som er litt runde eller globulære, blir formbare ved høyere temperaturer som gjør de mye lettere å integrere i elektroniske enheter.  

I prosjektet fokuserer vi på to typer molekylære ferroelektriske materialer: protonovergang- og plastisk-ioniske krystaller. I de protonovergang-materialene byter protoner molekyl når vi setter en elektrisk spenning over materialet. Vi har nå funnet en teoretisk metode som kan beskrive proton-overganger og krystallstruktur ganske nøyaktig. Plastisk-ioniske materialer er plastiske krystaller bundet sammen av delvis ioniske bindinger. Siden molekylene i disse materiale er ganske runde gjør at du kan rotere og dermed bytte retning, men de kan også ha en faseovergang til en plastisk-ionisk faseovergang. For en rekke kjente plastisk-ioniske krystallene har vi modellert piezoelektriske egenskaper og funnet ut at de kan ha stor elektrisk respons om de vris, nettopp fordi molekylene kan rotere. Våre resultater indikerer at disse materiale bør undersøkes mer for sine piezoelektriske egenskaper. 
Vi har nå søkt gjennom kjente organiske krystaller (ca. 500,000). Teoretisk fant vi ca.  7 nye materialer som vi mener er sannsynlige proton-baserte materialer, hvorav 3 virker attraktive. Vi har også funnet ca. 50 mulige nye plastiske krystaller på denne måten.
Vi har nå klart å påvise eksperimentelle ferroelektriske egenskaper for 4 av de plastiske ioniske krystallene funnet i databasesøket, men flere av materialene er skjøre og vanskelige å jobbe, f.eks. kan de fordampe under målinger. Minst to av materialene viser såpass lovende egenskaper at vi jobber videre med for å lage ferroelektriske pelleter. De andre to materialene vil også være av interesse å karakterisere videre, men det er usikkert om vi rekker det innenfor prosjektet pga. tekniske vanskelighetene. Våre samarbeidspartnere i Heidelberg, hvor Post Doc. Dr. Balagopalan hadde utenlandsopphold og lært verdifulle ferdigheter, har også vist store interesse i egenskapene til materialene vi har realisert, og det skjer nå parallelle målinger i labben deres.

Av proton-overgang krystallene har vi lyktes å påvise ferroelektriske egenskaper for 1 av materialene, men egenskapene er utypiske, som kan forventes pga. strukturen. På teori-siden har vi brukt krystallstruktur-prediksjon til å finne flere former for kokrystall proton-overgang ferroelektriske krystaller. Basert på dette har vi nå teoretisk designet 4 nye slike. Et av de har vi forsøkt realisert, men ikke lykkes med å karakterisere grundig ennå. Vi regner med å kunne framstille krystallene tidlig neste år. Om vi klarer å bekrefte de gode teoretiske egenskapene predikert, så kan dette ha stor impact. 

Vi har også lykkes med å bruke avanserte teoretiske metoder for å karakterisere faseoverganger til et kjent plastisk ionisk krystall. 
Vi er nå i ferd med å grundig karakterisere 2-4 av de plastisk ioniske krystallene. Samtidig ser vi at dette krever mer modellering for å forstå grundig. 
Prosjektet har basert seg i stor grad på at teori kommer først for å finne interessante og designe interessante materialer, etterfulgt av eksperimentell testing. Svakheten med dette er at vi har begrenset med ressurser til å analysere de eksperimentelle funnene.  Det kommer en endringsmelding hvor vi ønsker å flytte ressurser fra innkjøp av molekyler og reiser (som det ble mindre av pga. Covid) til å personalkostander på NMBU for å sikre god teoretisk analyse av de eksperimentelle målinger. Det er heller ikke behov for vesentlige ytterligere innkjøp av materialer, siden mange av krystallene vi har funent og designet består av kjente og lett tilgjengelige molekyler.

Ferroelectric organic molecular crystals have the potential to replace current inorganic materials used in ferroelectric random access memory (FeRAM) which could significantly reduce fabrications costs and reliance on toxic
or scarce chemical elements. It can also extend the usage of organic ferroelectrics to other niches. However, compounds with a larger ferroelectric-paraelectric phase transition temperature is urgently needed to bring this promise into fruition. In addition, modest coercive fields and sizeable polarization is needed. However, a deeper understanding of their physical properties is required and so is also a systematic design approach.  The Fox project will obtain such insight by using sophisticated modelling methods and comparison with experimental results. Moreover, we will systematically design new organic ferroelectrics in a reliable manner to improve performance. The most promising candidates will be crystallized and in turn characterized both by the project group and by collaborators, which will provide further understanding and the potential for realizing record-breaking organic ferroelectrics. Computational-guided discovery, with experimental and characterization, has in recent years proven itself as a powerful approach for engineering new materials, but organic ferroelectric molecular crystals have been largely been overlooked. We have assembled a strong team of scientists and international collaborators, with access to, and experience with, a range of different characterization methods needed for in-depth analysis of these compounds.

0 antall prosjekter

FRIPRO-Fri prosjektstøtte

New ferroelectric organic molecular crystals through computer design and experimental realization

Tildelt: kr 7,8 mill.

Prosjektperiode: 2020-2024

Sted: Akershus