Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда

Учёными Университета Лобачевского под руководством старшего научного сотрудника Института суперкомпьютерных технологий ННГУ Василия Юрьевича Забурдаева реализуется научный проект «Случайные блуждания Леви как программируемые стратегии таксиса для синтетических организмов».

Способность двигаться является необходимостью для выживания большинства живых организмов, от бактерий до человека. Бактерии, несмотря на их малый размер, достаточно «умны» для того, чтобы изменять свое движение в ответ на изменяющиеся условия окружающей их среды. Существует ли потенциальная возможность «настройки» таксисов для создания, например, новых эффективных противораковых или доставляющих лекарственные препараты штаммов бактерий?

В рамках данного проекта учёные планируют исследовать потенциальные возможности блужданий Леви как одного из ответов на этот вопрос. Блуждания Леви представляют собой модель стохастического транспорта, в которой частица производит с постоянной скоростью длинные перемещения, прерывающиеся резкими изменениями направления движения.

Цель этого проекта состоит в комбинированном использовании методов теории блужданий Леви (и накопленных знаний об их физических приложениях) совместно с накопленными экспериментальными и теоретическими фактами о подвижности живых организмов для построения реалистической модели, приводящей к появлению Леви-паттернов в поисковых стратегиях. Полученные результаты могут быть реализованы в инженерных приложениях, включая создание новых алгоритмов и механизмов для автономных роботов, используемых, например, в районах стихийных бедствий, для получения новых штаммов бактерий в экспериментальной генетической инженерии в качестве новых средств противораковой терапии.

Годы выполнения проекта: 2016–2018.