Preskoči na glavno vsebino

Modeliranje

Cilji in kompetence

Model je formalni zapis vedenja o nekem pojavu. Če je zapis v obliki matematičnih izrazov, govorimo o matematičnem modelu.

Zakaj sploh rabimo matematične modele?

Prvič, “Če tisto, o čemer govorimo lahko merimo in izrazimo s številkami, potem o tem nekaj vemo” (lord Kelvin). Drugič, matematični modeli in današnja računska tehnika omogočata vpogled in boljše razumevanje najbolj zapletenih pojavov v okolju (npr. tajfuni), napovedovanje časovnega poteka okoljskih procesov (npr. globalno segrevanje), kvantitativno vrednotenje posegov v okolje, ter upravljanje okoljevarstvenih procesov (npr. čistilne naprave). Namen predmeta je seznaniti študente s osnovnimi principi tvorjenja matematičnih modelov na podlagi fizikalnih zakonov. Ob tem pridobijo tudi osnovna znanja in veščine računalniške simulacije dinamičnih procesov v okolju. Nenazadnje, spoznajo tudi osnovne principe sinteze modelov iz izmerjenih podatkov.

Pogoji za vključitev v delo oz. za opravljanje študijskih obveznosti

Predmet je izrazito multidisciplinarne narave, saj terja poznavanje in povezovanje osnovnih znanj pridobljenih pri predmetih Matematika, Fizika, Statistika in Računalništvo. Pridobljena znanja so generična in uporabna praktično na vseh področij znanosti o okolju.

Vsebina

• Funkcije in njihove predstavitve
• Osnove diferencialnega in integralnega računa ter diferencialnih enačb
• Teoretični (analitični) modeli
• Osnove numeričnih metod za reševanje navadnih in parcialnih diferencialnih enačb
• Uvod v simulacijo
• Modeliranje osnovnih transportnih pojavov
• Fizikalne, kemijske in biološke preobrazbe snovi

Predvideni študijski rezultati

Študentje bodo:
• znali na osnovi opisa procesa ter analize fizikalnih pojavov sestaviti matematični model,
• obvladali izvedbo matematičnega modela s simulacijskim programskim orodjem,
• navadili se bodo vrednotenja in analize modela v kontekstu uporabe,
• zmogli bodo kalibracijo enostavnejših statičnih modelov iz podatkov.

Temeljna literatura in viri

Načini ocenjevanja

Pisni izpit (50%), ustni izpit (50%).

Reference nosilca

Dr. Artem Badasyan je izredni profesor za področje fizike na Univerzi v Novi Gorici.

Zadnjih 5 publikacij:

  • KARAPETYAN, Nelli H., BADASYAN, Artem, ANANYAN, Gayane V. Stronger affinity of water-soluble cationic porphyrins to cancer DNA under acidic conditions as a basis for selectivity. ACS omega. Jul. 2026, vol 11, issue 27, str. 40072-40078.
  • SKOK, Janja, TIWARI, Pooja, VODOPIVEC SERAVALLI, Tina, LEBAR, Sergeja, FERJANČIČ BUDIHNA, Ana, MARTINČIČ CELJAR, Anže, MEGUŠAR, Polona, POVH, Matija, MENCIN, Nina, BAWAGE, Swapnil, SINGH, Shree Ram, BADASYAN, Artem, SEKIRNIK, Rok. Controlling in vitro mRNA polyadenylation by monitoring poly(A) polymerase consumption of ATP. International journal of molecular sciences. 2026, vol. 27, issue 7, [article no.] 2928, 20 str., ilustr. ISSN 1422-0067.
  • YERITSYAN, Knarik, BADASYAN, Artem. FitFoldData : a web-based toolkit for circular dichroism and differential scanning calorimetry data analysis of protein thermal denaturation. ACS omega. 2025, vol 10, issue 39, str. 45524-45532.
  • MACHREKI, Manel, BADASYAN, Artem, ŽIGON, Dušan, TYULIEV, Georgi, EMIN, Saim. Photoelectrochemical conversion of biomass alcohols using in-situ Sn-doped α−Fe2O3 thin films. Journal of environmental chemical engineering. [Online ed.]. Feb. 2025, vol. 13, issue 1, [article no.] 115363, str. 1-9.
  • SIMONYAN, Karen, TSOKOLAKYAN, Astghik, BUNIATYAN, Vahe, BADASYAN, Artem, YERANOSYAN, Mkrtich. Urea detection in phosphate buffer and artificial urine : a simplified kinetic model of a pH-Sensitive EISCAP urea biosensor. Sensors. 2025, vol. 25, issue 21, [article no.] 6596, 17 str.