news

Annual Report 2019 available

news picture

UBICS products 11/06/2020

Our Annual UBICS Report 2019 is now available here:

- PDF format

- ISSUU viewer

Webinar by Manlio de Domenico

news picture

UBICS products 05/06/2020

Date: 11 June, 16h (CET, GMT+2, Barcelona/Madrid/Paris/Berlin)

Speaker: Manlio de Domenico, CoMuNe Lab, Fondazione Bruno Kessler

Title: "Tackling complexity: foundations and applications"

Abstract: 

Complex systems consists of units whose interactions at a microscopic scale lead to the spontaneous emergence of collective behavior and other unexpected phenomena at the meso- and macroscale. In this seminar I will introduce some basic concepts and tools of complexity science without relying on technicalities.
In the second part of the seminar I will briefly discuss the relevance of big data for the analysis of complex systems and, more specifically, of socio-technical systems, spanning from the rise of collective attention to one of the most relevant phenomena observed during the COVID-19 pandemic: the infodemic related to coronavirus.

Could you not join to the webinar? No problem! Here, you can find the link: 

You can see the webinar here: https://www.youtube.com/watch?v=UFuq4IyIDbM

 

Webinars Complex Systems and COVID-19

news picture

UBICS products 27/05/2020

"Complex Systems and COVID-19" : Cicle de Webinars sobre Sistemes Complexos enfocats en el COVID-19 organitzat per l'UBICS i complexitat.cat. Enfocat per a tothom interessat en els Sistemes Complexos i els seus actuals camps d’aplicació.

11 June - Manlio de Domenico, CoMuNe Lab, Fondazione Bruno Kessler

"Tackling complexity: foundations and appplications."

18 June - Nuria Oliver, Data-Pop Alliance & ELLIS (The European Laboratory for Learning and Intelligent Systems)

"Data Science to fight against COVID-19"

25 June - Santiago F. Elena, Instituto de Biología Integrativa de Sistemas, CSIC

 “Identifying early-warning signals for the sudden transition from health to disease stages by dynamical network biomarkers”

02 July - Alex Arenas, DEIM, Universitat Rovira i Virgili

 “Epidemics and mobility”

16 July - Ernesto Estrada, IUMA

"Fractional diffusion on the human proteome as an alternative explanation to the multi-organ damage of SARS CoV-2."

Totes les xerrades es faran a les 16h.

Ara pots trobar tots els videos aquí:

 https://www.youtube.com/watch?v=53tEodkCv0c&list=PLf7A47_ENtnLkXJ8QPspRIT5a0zz-1nPd&index=5

Beques Master+UB - UBICS

news picture

UB grants 25/05/2020

Ja s'ha obert la convocatòria per demanar les Beques de col·laboració Master+UB.

 Aquest any l'Institut ofereix dues beques anomenades 2020.4.UBICS.1 i  2020.4.UBICS.2, una de 15h/setmanals i l'altra de 25h/setmanals (de l'1 de febrer de 2021 al 30 de juliol de 2021) per donar suport en el desenvolupament del Treball de Final de Màster dels estudiants dins d'un grup de l'UBICS.

  Podeu trobar tota la informació sobre les beques i com demanar-les en el següent link:    http://www.ub.edu/beques/col.laboracio/   

Heu de mirar l'apartat:   Programa Màster+UB de captació d’estudiants per a cursar un màster universitari i incentivar vocacions científiques en el sí d’un grup de recerca. Curs 2020/2021  

Els estudiants interessats en demanar aquestes beques hauran d’omplir el formulari de sol·licitud a la Seu https://seu.ub.edu/ajutsPublic/showPublicacion/136661.

Recordeu que el termini de presentació de sol·licituds va del 21/05/2020 al 22/06/2020. 

VI Festa de la Ciència UB (Virtual) - UBICS

news picture

UB Divulga projects 08/05/2020

Avui 8 de Maig podràs trobar el nostre Taller " Descobrint els Sistemes Complexos" a la web UB Divulga: 

http://www.ub.edu/laubdivulga/festacienciaub/festacienciaVI/sistemes_complexos.html

Descobertes les propietats universals de la turbulència activa

news picture

UB papers 03/04/2020

Malgrat ser caòtics, els fluxos turbulents tenen propietats estadístiques universals. En els darrers anys s’han descobert fluxos aparentment turbulents en fluids actius com ara suspensions bacterianes, monocapes de cèl·lules epitelials i mescles de biopolímers i motors moleculars. En un nou estudi publicat a Nature Physics, investigadors de la Universitat de Barcelona, la Universitat de Princeton i del Col·legi de França han demostrat que els fluxos caòtics d’uns fluids anomenats nemàtics actius estan descrits per lleis d’escala universals diferents de les que regeixen els fluids clàssics.

 

La turbulència és omnipresent en la naturalesa, des dels fluxos de plasma a l’interior de les estrelles fins als fluxos atmosfèrics i oceànics de gran escala a la Terra, passant pels fluxos d’aire generats per un avió. Els fluxos turbulents són caòtics: creen remolins que constantment apareixen i es divideixen en remolins més petits. Tanmateix, quan aquest comportament caòtic s’estudia en un sentit estadístic, la turbulència segueix lleis universals d’escalat. Això significa que les propietats estadístiques de la turbulència són independents tant de la manera en què es generen els fluxos com de les propietats del fluid específic que estudiem, com ara la seva viscositat i densitat.

En el treball publicat a Nature Physics, els investigadors han reconsiderat aquesta noció d’universalitat en el context dels fluids actius. En la turbulència activa, els fluxos i remolins no són generats per l’acció d’un agent extern (com ara els gradients de temperatura a l’atmosfera), sinó pel mateix fluid actiu. La naturalesa activa d’aquests fluids es basa en la seva capacitat de generar forces internament, per exemple, a causa del moviment dels bacteris en una suspensió o de l’acció dels motors moleculars en biopolímers. 

«Quan aquestes forces actives són prou grans, el fluid comença a fluir espontàniament, alimentat per l’energia injectada pels processos actius», explica Ricard Alert, investigador postdoctoral de la Universitat de Princeton. Quan les forces actives són molt grans, els fluxos espontanis es converteixen en una barreja caòtica de remolins: és el que anomenem turbulència activa.

Els autors es van centrar en un tipus específic de fluid actiu: els cristalls líquids nemàtics actius bidimensionals, que descriuen sistemes experimentals com ara monocapes cel·lulars i suspensions de biopolímers i motors moleculars. A partir de simulacions de gran escala que van mostrar que els fluxos actius s’organitzen en un patró desordenat de remolins d’una mida característica (figura superior), els investigadors van estudiar els fluxos a escales molt més grans de la mida característica dels remolins (figura inferior). La conclusió a què van arribar és que les propietats estadístiques d’aquests fluxos a gran escala segueixen una llei d’escala diferent de la que segueixen els fluids clàssics.

«Vam demostrar que la llei d’escalat és universal, independent de les propietats específiques del fluid actiu», assenyala el catedràtic Jaume Casademunt, membre de l’Institut de Sistemes Complexos de la Universitat de Barcelona (UBICS). La nova llei d’escalat és l’equivalent en fluids actius a la que el matemàtic Andrei Kolmogórov va descobrir el 1941 per a la turbulència clàssica, però amb un exponent diferent que resulta de la combinació dels fluxos viscosos i el forçament intern autoorganitzat dels fluids actius.

Un altre resultat sorprenent d’aquesta recerca és que tota l’energia injectada per les forces actives a una certa escala es dissipa per l’efecte de la viscositat a aquella mateixa escala. Com a conseqüència, i a diferència de la turbulència clàssica, no queda energia que pugui transferir-se a altres escales. Tant en les simulacions com analíticament, «vam demostrar que un fluid nemàtic actiu pot autoorganitzar-se de manera que la injecció activa d’energia es compensi exactament amb la dissipació d’energia a cada escala», conclou Jean-François Joanny, del Col·legi de França.

English version 
 

Referència de l’article:
R. Alert, J.-F. Joanny, i J. Casademunt. «Universal scaling of active nematic turbulence»Nature Physics, març de 2020. Doi: 10.1038/s41567-020-0854-4

Nou disseny nano-MOOC

news picture

UB products 04/03/2020

L’aprenentatge en línia va fer un gir amb l’aparició dels cursos en línia oberts i massius (MOOC), que al seu torn han donat pas als anomenats nano-MOOC (NOOC), que es caracteritzen per centrar-se en continguts molt concrets basats en competències i per tenir una durada més breu (d’aquí el prefix nano-). En aquest context, la comunitat RIS3CAT Mèdia impulsa el projecte nanoMOOCs, en què participen expertes del Grup de Recerca Visualization, Virtual Worlds and Artificial Intelligence (WAI) de la Facultat de Matemàtiques i Informàtica de la UB. Aquesta iniciativa suposa fer un pas més en el terreny dels NOOC amb un nou format audiovisual d’aprenentatge que permetrà, entre d’altres, captar i analitzar les emocions dels participants i utilitzar eines de ludificació per millorar l’experiència dels usuaris.

El projecte inclourà mòduls tecnològics avançats com el detector d’emocions, que funciona a partir de tècniques de visió per computador. També preveu la certificació amb tecnologia de cadena de blocs (blockchain), l’aplicació de la intel·ligència artificial o la ludificació avançada, a banda de continguts d’alta qualitat. Les investigadores de la UB desenvoluparan la part del disseny de la ludificació dels nano-MOOC, adaptant-la als entorns i a la progressió dels usuaris.

«L’ús d’elements de ludificació és un dels incentius que porta a millorar els resultats d’aprenentatge dels participants d’una manera constant. Aquest element és clau per poder mantenir l’interès en un curs segons les accions i els progressos de l’usuari, però també per poder enllaçar programes de formació que incloguin una família de NOOC», explica la investigadora del WAI Anna Puig.

En el marc del projecte, cofinançat per ACCIÓ, es treballarà en quatre experiències pilot en àmbits formatius que van des del turisme experiencial fins a la producció i el consum de transmèdia, passant per la nutrició i la salut, el petit i mitjà comerç, i l’educació STEM. Un cop finalitzat el projecte, els NOOC seran públics a través de la plataforma edX.

En el consorci que durà a terme el projecte hi participen investigadors de la UPF —institució que lidera la proposta—, la UB, la UOC i el CSIC, així com representants de les empreses Lavinia Next, Edebé i Grup Ormo. El projecte nanoMOOCs forma part de la comunitat RIS3CAT Mèdia, que agrupa 35 empreses, a més de l’administració, centres tecnològics i universitats al voltant de les indústries culturals i creatives. Fins al 2023, RIS3CAT Mèdia impulsarà vuit projectes que incidiran en àmbits com la intel·ligència artificial, l’anàlisi de dades, la hiperpersonalització, la ciberseguretat i el desenvolupament de nous formats, entre d’altres. L’execució dels vuit projectes disposarà d’un ajut de sis milions d’euros que concedirà el Govern de la Generalitat de Catalunya a través d’ACCIÓ.

Les investigadores del WAI que participen en el projecte també són membres de l’Institut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS) i de l’Institut de Matemàtiques (IMUB), i formen part del Centre de Llenguatge i Computació (CLiC), un grup de recerca consolidat de la Facultat de Filologia i Comunicació.

Com recuperen les xarxes neuronals la seva funció després d’una pèrdua de neurones?

news picture

UB papers 19/02/2020

Un equip de recerca interdisciplinari liderat per investigadors de la UB ha desenvolupat una nova eina experimental que permet produir un dany en una zona concreta d’una xarxa neuronal in vitro de pocs mil·límetres i enregistrar quins efectes té a la xarxa sencera. L’objectiu d’aquest experiment és entendre els mecanismes de resposta que tenen lloc en els circuits neuronals del cervell i que eviten una propagació general del dany, al mateix temps que restitueixen la funcionalitat dels circuits afectats. Una de les conclusions principals de la recerca és que la xarxa activa ràpidament mecanismes d’autoregulació que reforcen les connexions existents i restitueixen l’operativitat del circuit.

L’estudi, publicat a la revista eNEURO i liderat per Jordi Soriano, investigador de l’Institut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS), s’emmarca en una col·laboració interdisciplinària entre l’UBICS, l’Institut de  Neurociències de la UB (UBNeuro), l’Institut de Ciències Fotòniques i la Universitat Rovira i Virgili.

Segons explica Soriano, l’experiment mostra la gran capacitat de les xarxes neuronals per «autoregular-se i remodelar-se en resposta a canvis sobtats o alteracions greus». També és un bon exemple de «la importància de modelar xarxes neuronals com a sistemes complexos, on el conjunt és molt més ric que la suma de les seves parts», afegeix.

El cervell, i en general les xarxes neuronals biològiques, tenen mecanismes de resposta contra la pèrdua de neurones deguda a danys o a malalties. En accidents vasculars cerebrals, per exemple, la pèrdua d’irrigació sanguínia provoca la mort d’un grup focalitzat de neurones i una alteració de la funció dels circuits neuronals danyats. Al seu torn, això altera la funció dels circuits veïns, i potencialment es pot iniciar una allau de deteriorament.

Entendre com actuen aquests mecanismes a nivell de xarxa és molt complicat, tant per la grandària del cervell com per la dificultat intrínseca de seguir en detall l’evolució d’un gran nombre de neurones abans i després del dany. Aquesta dificultat es pot superar mitjançant el disseny de models in vitro com el que proposen els investigadors.

L’experiment ha consistit a enregistrar primer l’activitat de tota la xarxa neuronal per establir quina és la seva funcionalitat característica. Després, amb un làser d’alta potència s’ha eliminat de manera precisa un grup de neurones i, tot seguit, s’ha tornat a enregistrar la xarxa en detall per seguir el seu desenvolupament al llarg del temps.

Els investigadors han observat que el grup de neurones més pròxim a la zona afectada perd activitat d’una manera immediata, però la va recuperant gradualment gràcies a l’acció de tota la xarxa. «Sorprenentment, en només quinze minuts, aquest grup assoleix nivells d’activitat similars als que tenia abans del dany, malgrat haver perdut irreversiblement un nombre significatiu d’impulsos provinents de la zona afectada», explica Soriano. «Com que en quinze minuts no hi ha temps per establir connexions noves —detalla l’investigador—, concloem que la xarxa actua tot reforçant les connexions existents, reconduint el flux d’estímuls neuronals cap als veïns immediats de la zona afectada, evitant-ne el deteriorament i, per tant, un col·lapse progressiu de la xarxa en forma d’allau».

L’estudi, a més, reforça la importància dels models in vitro com a eina complementària per entendre la complexitat del cervell i les seves alteracions. En aquest context, aquesta recerca s’integra dins el projecte europeu MESO-BRAIN, en el qual també participa Jordi Soriano. L’objectiu d’aquest projecte és dissenyar cultius neuronals model que reprodueixin l’estructura i la dinàmica de regions cerebrals, per tal d’estudiar d’una manera controlada l’acció de fàrmacs o teràpies genètiques per al tractament de malalties neurodegeneratives.

Referència de l’article:
S. Teller, E. Estévez-Priego, C. Granell, D. Tornero, J. Andilla, O. E. Olarte, P. Loza-Álvarez, A. Arenas i J. Soriano. «Spontaneous functional recovery after focal damage in neuronal cultures»eNeuro, febrer de 2020. DOI: 10.1523/ENEURO.0254-19.2019

English version: https://www.ub.edu/web/ub/en/menu_eines/noticies/2020/02/031.html?

Membres UBICS a la Reial Acadèmia de les Bones Lletres de Barcelona

news picture

UB people 19/02/2020

El passat 12 de febrer de 2020 la Reial Acadèmia de les Bones Lletres de Barcelona va elegir com membres corresponents als Professors de la Universitat de Barcelona en José Remesal Rodríguez (n.122)  i en Lluís Pons Pujol (n.121), tots dos membres del UBICS. Felicitats!

+ info: http://www.boneslletres.cat/membres.asp?op=3

2