linee di ricerca MA-1 - Fisica matematica

Referente: Prof. Armando Ciancio

Partecipanti: Carlo Cattani (Engineering School, DEIM, University of Tuscia, Largo Università, 01100 Viterbo, Italy), Alberto d’Onofrio (Dep. of Mathematics and Statistic, Strathclyde University, Glasgow G4 01.N, Scotland, UK), Haci Mehmet Baskonus (Dep. of Mathematics and Science Education, Faculty of Education, Harran University, Saliurfa 63100, Turkey)

Modelli fisico-matematici per lo studio della competizione fra sistema immunitario e cellule tumorali

Nel 2006 è stato proposto un modello integro-differenziale non lineare per lo studio della competizione immunitaria con particolare attenzione alla dinamica delle cellule tumorali contrastate dal sistema immunitario. I risultati ottenuti hanno messo in evidenza come le condizioni iniziali ed i valori parametrici materiali del sistema influenzano il comportamento asintotico delle soluzioni. Ulteriori risultati sono stati ottenuti in successivi lavori. In particolare tenendo conto del cosiddetto fenomeno “learning-hiding” presente nella competizione tumore-sistema immunitario. Inoltre si è studiato il caso in cui la dinamica della competizione sia perturbata da simmetrie stocastiche agendo in modo sia lineare che non lineare. Le simulazioni numeriche sono state ottenute nel caso che la dinamica sia di tipo logistico e che le perturbazioni sono dovute al “rumore” del tipo “Doering-Cai-Liu” o del tipo “Arctan”. Recentemente  si è proposto modelli ibriti  di biotematematica nella la competizione fra sistema immunitario e cellule tumorali.

Physical-mathematical models for the study of competition between the immune system and tumor cells

In 2006, a nonlinear integro-differential model was proposed to study immune competition, focusing on the dynamics of tumor cells challenged by the immune system. The results highlighted how the initial conditions and material parameter values of the system influence the asymptotic behavior of the solutions. Further results were obtained in subsequent works, particularly by taking into account the so-called "learning-hiding" phenomenon present in tumor-immune system competition. Furthermore, the case in which the dynamics of competition are perturbed by stochastic symmetries acting in both linear and nonlinear ways was studied. Numerical simulations were obtained for the case where the dynamics are logistic and the perturbations are due to "Doering-Cai-Liu" or "Arctan" noise. Hybrid biothematic models have recently been proposed for the competition between the immune system and tumor cells.

Referente: Prof. Armando Ciancio

Partecipanti: Carlo Cattani (Engineering School, DEIM, University of Tuscia, Largo Università, 01100 Viterbo, Italy), Alberto d’Onofrio (Dep. of Mathematics and Statistic, Strathclyde University, Glasgow G4 01.N, Scotland, UK), Haci Mehmet Baskonus (Dep. of Mathematics and Science Education, Faculty of Education, Harran University, Saliurfa 63100, Turkey)

Modelli fisico-matematici per mezzi reologici nell'ambito della termomeccanica dei continui

Si chiamano “mezzi reologici” i materiali il cui comportamento è governato da equazioni fenomenologiche che vengono formulate utilizzando metodologie tipiche della termo-meccanica dei  mezzi continui.

Una teoria di ampio respiro è la cosiddetta “la termodinamica del non-equilibrio con variabili interne” molto usata per la determinazioni di equazioni fenomenologiche.

Nella linea di ricerca base, oltre a determinare le equazioni fenomenologiche per materiali del tipo: Poynthing-Thomson, Jeffrey, Maxwell, Kelvin-Voight e Burgers si analizzano dati sperimentali e si confrontano con quelli teorici allo scopo di stabilire la validità del modello teorico sviluppato.

Per i materiali Polyisobutyline, Poly Methyl Methacrylate (PMMC) e Poly Vinyl Chloride (PVC) i dati sperimentali confermano in maniera soddisfacente  quelli teorici ottenuti con i modelli fisico-matematico proposti.

La metodologia usata incoraggia di poter essere applicata a problemi odontoiatriche e ortopediche.

Inoltre si è studiata la distribuzione dei numeri primi indicizzati ai primi (PIP) Usando la misurare della natura frattale si caratterizza la distribuzione dei numeri primi. Mediante il bando dell’ANUR-VQR 2015-2049 questa pubblicazione è stata classificando classe B (Eccellente).

Physical-mathematical models for rheological media in the field of continuum thermomechanics

"Rheological media" are materials whose behavior is governed by phenomenological equations formulated using methodologies typical of the thermomechanics of continuum media.

A broad theory is the so-called "non-equilibrium thermodynamics with internal variables," widely used for the determination of phenomenological equations.

In the basic research line, in addition to determining the phenomenological equations for materials such as Poynthing-Thomson, Jeffrey, Maxwell, Kelvin-Voight, and Burgers, experimental data is analyzed and compared with theoretical data to establish the validity of the developed theoretical model.

For the materials Polyisobutyline, Poly Methyl Methacrylate (PMMC), and Poly Vinyl Chloride (PVC), the experimental data satisfactorily confirm the theoretical data obtained with the proposed physical-mathematical models.

The methodology used encourages its application to dental and orthopedic problems.

Furthermore, the distribution of prime numbers indexed to primes (PIP) was studied. Using the fractal nature measure, the distribution of prime numbers was characterized. This publication was classified as class B (Excellent) under the ANUR-VQR 2015-2019.