REU Site: Computational and Mathematical Modeling of Complex Systems

REU 网站:复杂系统的计算和数学建模

基本信息

  • 批准号:
    1757923
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 32.38万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2018
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2018-03-01 至 2023-02-28
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The SFI Research Experiences for Undergraduates (REU) program is a ten-week residential research opportunity in which students develop innovative research projects in collaboration with mentors. The program asks students to discard traditional disciplinary boundaries, and learn computational modeling and data analysis techniques that can apply across the physical, natural, and social sciences. This allows students to ask big questions about real-world systems using rigorous mathematical and computational methods. Projects range from simulation to machine learning to proving theorems. The program supports the goals of science education and diversity in science by emphasizing engagement with students from non-elite institutions with limited research opportunities, women, and under-represented minorities (URMs). Early career scientists act as mentors in the program, gaining valuable experience as educators in mentoring. Research performed by SFI REUs has directly advanced the progress of science, and has focused on solving problems of direct relevance to society and the national health, including vaccination strategies for whooping cough, sustainability, economics of higher education, and social network analysis, among other topics. In every STEM field, computational and mathematical modeling are rapidly becoming essential skills: translating a real-world system into a quantitative model, designing and coding computational experiments, analyzing these experiments statistically, and comparing their results with data. Projects of this kind are an ideal opportunity for undergraduate training that builds students' technical and analytical skills, connects them with the wider scientific world, and links scientific thinking with real-world contexts and applications. The SFI REU program is designed around the strengths of being a leading transdisciplinary research center. Undergraduates are recruited from multiple departments including computer science, physics, mathematics, biology, and the social sciences, and paired with mentors from many different scientific backgrounds. Recent projects include epidemiology and public health, digital humanities and topic modeling, social network structure, cell biology and proteomics, smart cities and urban data, and statistical physics. Methods utilized range from simulation to data analysis to theorem-proving, and in many cases have produced publishable work. Throughout the summer, students are offered tutorials on the basics of data analysis, algorithms, network theory, statistics, and programming in Python and C++. Tutorials are also offered on science writing, presenting research, applying for jobs in science and picking a graduate school or industry carrer, and dealing with impostor syndrome and implicit bias.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
SFI 本科生研究体验 (REU) 项目是一个为期十周的住宿研究机会,学生可以与导师合作开发创新研究项目。该项目要求学生放弃传统的学科界限,学习可应用于物理、自然和社会科学的计算建模和数据分析技术。这使得学生能够使用严格的数学和计算方法提出有关现实世界系统的重大问题。项目范围从模拟到机器学习再到定理证明。该计划通过强调与研究机会有限的非精英院校的学生、女性和代表性不足的少数群体 (URM) 的接触来支持科学教育和科学多样性的目标。早期职业科学家在该计划中担任导师,作为教育工作者在指导中获得宝贵的经验。 SFI REU 开展的研究直接推动了科学进步,并专注于解决与社会和国民健康直接相关的问题,包括百日咳疫苗接种策略、可持续性、高等教育经济学和社交网络分析等主题。在每个 STEM 领域,计算和数学建模正在迅速成为基本技能:将现实世界的系统转化为定量模型,设计和编码计算实验,对这些实验进行统计分析,并将其结果与数据进行比较。此类项目是本科生培训的理想机会,可以培养学生的技术和分析技能,将他们与更广泛的科学世界联系起来,并将科学思维与现实世界的背景和应用联系起来。 SFI REU 项目是围绕领先的跨学科研究中心的优势而设计的。本科生来自多个院系,包括计算机科学、物理、数学、生物学和社会科学,并与来自许多不同科学背景的导师配对。最近的项目包括流行病学和公共卫生、数字人文和主题建模、社交网络结构、细胞生物学和蛋白质组学、智慧城市和城市数据以及统计物理学。使用的方法范围从模拟到数据分析再到定理证明,并且在许多情况下已经产生了可发表的作品。整个夏天,学生都会学习有关数据分析、算法、网络理论、统计以及 Python 和 C++ 编程基础知识的教程。还提供关于科学写作、展示研究、申请科学工作、选择研究生院或行业职业生涯、以及处理冒名顶替综合症和隐性偏见的教程。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用评估方法进行评估,认为值得支持。基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量(11)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Mentorship at a distance
远程指导
  • DOI:
    10.1126/science.370.6515.494
  • 发表时间:
    2020-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    56.9
  • 作者:
    Rankin, Naomi A.;Gröschel, Matthias I.;Farhat, Maha R.
  • 通讯作者:
    Farhat, Maha R.
Scale and information-processing thresholds in Holocene social evolution
全新世社会进化的规模和信息处理阈值
  • DOI:
    10.1038/s41467-020-16035-9
  • 发表时间:
    2020-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Shin, Jaeweon;Price, Michael Holton;Wolpert, David H.;Shimao, Hajime;Tracey, Brendan;Kohler, Timothy A.
  • 通讯作者:
    Kohler, Timothy A.
Scaling of urban income inequality in the USA
美国城市收入不平等的规模
  • DOI:
    10.1098/rsif.2021.0223
  • 发表时间:
    2021-08
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Heinrich Mora, Elisa;Heine, Cate;Jackson, Jacob J.;West, Geoffrey B.;Yang, Vicky Chuqiao;Kempes, Christopher P.
  • 通讯作者:
    Kempes, Christopher P.
Detection of local mixing in time-series data using permutation entropy
使用排列熵检测时间序列数据中的局部混合
  • DOI:
    10.1103/physreve.103.022217
  • 发表时间:
    2021-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.4
  • 作者:
    Neuder, Michael;Bradley, Elizabeth;Dlugokencky, Edward;White, James W.;Garland, Joshua
  • 通讯作者:
    Garland, Joshua
Systematic shifts in scaling behavior based on organizational strategy in universities
基于大学组织战略的规模化行为的系统性转变
  • DOI:
    10.1371/journal.pone.0254582
  • 发表时间:
    2021-10
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Taylor, Ryan C.;Liang, Xiaofan;Laubichler, Manfred D.;West, Geoffrey B.;Kempes, Christopher P.;Dumas, Marion
  • 通讯作者:
    Dumas, Marion
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Cristopher Moore其他文献

D S ] 3 0 A ug 2 01 7 Designing Strassen ’ s Algorithm
DS ] 3 0 Aug 2 01 7 设计 Strassen 算法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Joshua A. Grochow;Cristopher Moore
  • 通讯作者:
    Cristopher Moore
Quantum Measurements for Graph Isomorphism Require Entanglement: Tight Results on Multiregister Fourier Sampling (Withdrawn)
图同构的量子测量需要纠缠:多寄存器傅里叶采样的严格结果(撤回)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005-10-31
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Cristopher Moore;A. Russell
  • 通讯作者:
    A. Russell
A -approximation algorithm for Graphic TSP in cubic bipartite graphs
三次二分图中图形TSP的A近似算法
  • DOI:
    10.1016/j.dam.2015.10.038
  • 发表时间:
    2013-11-14
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jeremy Karp;R. Ravi;K. Jansen;J. Rolim;Nikhil R. Devanur;Cristopher Moore
  • 通讯作者:
    Cristopher Moore
Rapid mixing for lattice colourings with fewer colours
快速混合较少颜色的格子着色
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    D. Achlioptas;Mike Molloy;Cristopher Moore;Frank Van Bussel
  • 通讯作者:
    Frank Van Bussel
Linear Consistency for Proof-of-Stake Blockchains
权益证明区块链的线性一致性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Erica Blum;A. Kiayias;Cristopher Moore;S. Quader;A. Russell
  • 通讯作者:
    A. Russell

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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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BIGDATA: F: Collaborative Research: Mining for Patterns in Graphs and High-Dimensional Data: Achieving the Limits
大数据:F:协作研究:挖掘图形和高维数据中的模式:实现极限
  • 批准号:
    1838251
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Convergence QL: Ideas Lab Workshop: Practical Fully-Connected Quantum Computer Challenge (PFCQC), Santa Fe Institute, August 28 - September 1, 2017
Convergence QL:创意实验室研讨会:实用全连接量子计算机挑战赛 (PFCQC),圣达菲研究所,2017 年 8 月 28 日至 9 月 1 日
  • 批准号:
    1744320
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Convergence QL: Ideas Lab Workshop: Practical Fully-Connected Quantum Computer Challenge (PFCQC), Santa Fe Institute, August 28 - September 1, 2017
Convergence QL:创意实验室研讨会:实用全连接量子计算机挑战赛 (PFCQC),圣达菲研究所,2017 年 8 月 28 日至 9 月 1 日
  • 批准号:
    1744320
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Standard Grant
REU Site: Computational and Mathematical Modeling of Complex Systems
REU 网站:复杂系统的计算和数学建模
  • 批准号:
    1358567
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: Small: Collaborative Research: The Physics of Markov Chains: Closing the Gap Between Theory and Practice
AF:小:协作研究:马尔可夫链物理学:缩小理论与实践之间的差距
  • 批准号:
    1219117
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: Small: Collaborative Research: Representation-theoretic techniques for pseudorandomness and lower bounds
AF:小:协作研究:伪随机性和下界的表示理论技术
  • 批准号:
    1247081
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Standard Grant
AF: Small: Collaborative Research: Representation-theoretic techniques for pseudorandomness and lower bounds
AF:小:协作研究:伪随机性和下界的表示理论技术
  • 批准号:
    1117426
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: EMT/QIS: Quantum Algorithms and Post-Quantum Cryptography
合作研究:EMT/QIS:量子算法和后量子密码学
  • 批准号:
    0829931
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
QnTM: Collaborative Research: The Quantum Complexity of Algebraic Problems
QnTM:协作研究:代数问题的量子复杂性
  • 批准号:
    0524613
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Dynamics of Boolean Networks and Gene Expression
合作研究:布尔网络和基因表达的动力学
  • 批准号:
    0417660
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

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硅藻18S rDNA用于溺死地点推断人工智能预测模型的构建及法医学应用研究
  • 批准号:
    82371901
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
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具有共形结构的高性能Ta4SiTe4基有机/无机复合柔性热电薄膜
  • 批准号:
    52172255
  • 批准年份:
    2021
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新型WDR5蛋白Win site抑制剂的合理设计、合成及其抗肿瘤活性研究
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  • 批准年份:
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东北阜新-锦州盆地及其他地点早白垩世晚期的两栖爬行类研究
  • 批准号:
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面向多地点动态集结任务的空海无人系统智能协同控制研究
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  • 批准年份:
    2020
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相似海外基金

REU Site: ACRES: Advanced Computational Research Experience for Students
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  • 批准号:
    2349002
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.38万
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  • 批准号:
    2348984
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 32.38万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
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作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了