Laureaci z Wydziału FTIMS w konkursie MINIATURY

Granty przyznawane w konkursie dotyczą pojedynczych działań naukowych, badań wstępnych czy pilotażowych, kwerend, staży naukowych, a także wyjazdów badawczych czy konsultacyjnych. Z Wydziału Fizyki Technicznej, Informatyki i Matematyki Stosowanej Politechniki Łódzkiej otrzymali je dr inż. Agnieszka Krzemińska-Kowalska z Instytutu Fizyki oraz dr inż. Filip Turoboś z Instytutu Matematyki.

• dr inż. Agnieszka Krzemińska-Kowalska otrzymała blisko 50.000 zł na staż naukowy, w ramach którego będzie realizowała projekt "Regularyzowana Podsystemowa Teoria Funkcjonału Gęstości Elektronowej".
  Projekt badawczy dr Krzemińskiej-Kowalskiej koncentruje się wokół opracowania systematycznie uregulowanej metody teorii funkcjonału gęstości (DFT) dostosowanej do zastosowań obliczeniowych na dużą skalę. Przedsięwzięcie to będzie realizowane w ramach stażu badawczego na Uniwersytecie Genewskim (UNIGE) w Szwajcarii, pod kierunkiem profesora Tomasza Wesołowskiego. 

  Podstawę metodologii badawczej stanowi strategiczne wykorzystanie teorii osadzania w celu zmniejszenia kosztów obliczeniowych. Standardowe metody chemii kwantowej zmagają się z problemem przekleństwa wielowymiarowości, związanego z niekorzystnym skalowaniem wielkości układu. W idealnym przypadku pożądane jest osiągnięcie liniowego skalowania kosztów obliczeniowych proporcjonalnego do liczby atomów w układzie chemicznym. Kontrastuje to z metodami takimi jak interakcja z pełną konfiguracją, która jest potencjalnie dokładna, ale wykazuje skalowanie czynnikowe wraz z rozmiarem systemu. Jednym ze sposobów złagodzenia tego problemu jest podzielenie całego systemu na fragmenty lub podsystemy i niezależnym zajęciu się każdym z nich.
  Koncepcja ta została sformalizowana w teorii osadzania, takiej jak teoria funkcjonału gęstości podsystemu (sDFT), wykorzystująca technikę warstwową, w której system jest dzielony na fragmenty charakteryzujące się bardziej satysfakcjonującym i kosztownym poziomem teorii, podczas gdy jego bezpośrednie otoczenie pozostaje traktowane na poziomie niższym i bardziej opłacalnym.
  W sDFT całkowita gęstość elektronowa ulega podziałowi, a całkowita energia układu jest następnie minimalizowana w odniesieniu do wybranych gęstości elektronów, uzyskując zoptymalizowaną gęstość elektronów dla całego układu. Stanowi to atrakcyjną alternatywę dla konwencjonalnych metod, takich jak metoda Kohna-Shama (KS), metoda sDFT okazuje się bardziej opłacalna niż KS-DFT dzięki rozsądnemu podziałowi gęstości przy jednoczesnym zachowaniu dokładności w zakresie dokładnych funkcjonałów energii. Dodatkowo potencjał osadzania pojawia się naturalnie w ramach sDFT, przedstawiając wpływ wszystkich innych podsystemów na konkretny podsystem badany pod kątem określenia struktury elektronicznej. Ten potencjał osadzania zależy wyłącznie od gęstości elektronów innych podukładów, pozostając niezależnym od ich funkcji falowych lub innych powiązanych wielkości, dzięki czemu można go zastosować w bezorbitalnym sformułowaniu DFT. Naszym celem jest udoskonalenie teorii sDFT, zajęcie się problemami prawidłowego przybliżenia nieaddytywnego potencjału kinetycznego oraz wyzwaniem związanym z nieunikalnymi rozwiązaniami w przypadku znacznego nakładania się gęstości elektronów. Motywację do badań stanowi chęć opracowania ulepszonego rsDFT - celem zespołu  jest stworzenie elastycznego i wydajnego obliczeniowo narzędzia, zapewniając w ten sposób badaczom środki do rozwiązywania złożonych problemów w różnych dziedzinach nauki i inżynierii.

• dr inż. Filip Turoboś - otrzymał ponad 5 tys. na  projekt: Problemy studiów matematycznych drugiego stopnia w Polsce - badanie pilotażowe.     

  W trakcie swojego zatrudnienia w Instytucie Matematyki Politechniki Łódzkiej dr Turoboś zaobserwował, że dużo radości dostarcza mu prowadzenie wykładów. Duża część studentów I stopnia nie decyduje się na kontynuację studiów, co nie jest fenomenem charakterystycznym tylko dla kierunków matematycznych Politechniki Łódzkiej, ale raczej ogólnokrajowym zjawiskiem, co można obserwować, zestawiając ze sobą listy kandydatów na studia I i II stopnia. Zasadniczym celem działania naukowego stanowiącego przedmiot uzyskanego przeze mnie grantu będzie analiza czynników, które nie są dokumentowane w systemie POL-on, a mogą mieć istotny wpływ na decyzje studentów studiów matematycznych dotyczące ich dalszych losów zawodowych i akademickich. 

  Docelowo w badaniu pilotażowym pojawią się pytania pozwalające ocenić zarówno sytuację zawodową, finansową i rodzinną studenta (pod kątem czynników utrudniających lub uniemożliwiających dalsze kształcenie), jak również wrażenia ze studiów pierwszego stopnia pod względem kompetencji uzyskiwanych w trakcie studiów, ich przydatności na rynku pracy i tym podobne.