如何孵化,酿造和工艺完美的数学关系

当研究者跨学科合作,他们的合作伙伴可以引发的见解,不可能没有想法从许多观点的审讯。然而,这些合作可以挑战打造和维护。

“也许最微妙的一种协作在数学和自然科学之间,”克里斯托弗•亨顿说大学的化学家俄勒冈州尤金。“是有原因你不经常看到它,因为这是一个真的很难培养的合作。”

亨顿与杰米•福斯特,一个工业和应用数学家的朴茨茅斯大学,英国,和咖啡产业专家进行调查如何酿造高品质的咖啡可重复。“数学是困难的,我认为有时数学家忘记他们独特的技能,”他说。

自然说到六——三个数学家和三个来自其他领域研究人员对制作与他们合作,成功的和持久的合作。

英格丽DAUBECHIES和多米尼克·埃尔曼:多媒体庆祝数学之美

数学家和物理学家达勒姆市杜克大学、北卡罗莱纳;纤维艺术家,处理织物,纱和其他纺织品,位于Sainte-Sophie加拿大。

英格丽德:多年来,我一直着迷于美丽的对象,数学家也工匠,以及艺术家对数学感兴趣,数学会议和展览。我认为这是高兴看到他们创造一个更大的安装。

2019年8月,我看到多米尼克的安装时间来打破蒸汽朋克艺术运动的启发,告诉的故事的被子吸收蒸汽朋克机和改头换面进入生活的角色。这是令人印象深刻。

我认为也许多米尼克可以帮助组织一个项目与数学家也手工艺人。我联系了她,她是游戏。

在2020年,我们在数学联合会议上提出我们的建议——世界上最大的同类会议——在丹佛科罗拉多州,在一个特殊的部分数学和艺术。我们提出了一个15人的合作——以24日结束。

我们让人们从动力系统、信号分析、拓扑中,代数和数学生物学。我们人到缝纫,钩针,编织、木制品、彩色玻璃、刺绣和陶瓷。

设计安装、资格Mathemalchemy,我们开始与这个大peninsula-shaped平台不同场景的故事上演。对于每一个人,人们修建了一座球场,然后阐述那些感兴趣加入到子组。

为一个跨学科的项目工作,基本规则必须强调,每个人都听过。当你问问题,都与别人的专长,他们不应该简单地说,“相信我。“沟通和信任使所有人共同努力创造的东西不可能是由任何小的子集。

科学家们从未与数学家们真的不知道数学家做什么。他们经常不明白数学作为一个创造性的框架。他们可能有一个复杂的计算或他们不理解模型,并寻求帮助。

当这种情况发生时,我不要说,“我不仅聘请了枪。”我说,“我想了解更多关于这个问题。你有时间来解释吗?“最好是工作的人愿意花时间与你,以确保你可以学习。否则,它不会有成效。你可能仍然是一个有用的雇佣了枪。但那就不是这种跨学科合作我认为是最有价值的。

多米尼克:我是一个巧克力生产商和蛋糕贝克25年前成为纤维艺术家和绗缝的老师。我不知道,我一直受几何形状的影响。

当英格丽。看到我的作品时间来打破,她看到了数学。她看到我也给车间和我有一些经验与3 d艺术。

24Mathemalchemy合作者能够亲自见面之前,学会相互信任每个人都锁定由于COVID-19大流行。我们点击之后,一个想法的影响是乘以5、6、10倍。

每个想法创建和精炼幕后的安装被否决或批准的集团和协作的概念如此有效和更强大。我们的大脑——他们不以同样的方式工作的艺术家和数学家,以我的经验,但他们完整的彼此,相互受益。

我改变;我不会是相同的艺术家的经验Mathemalchemy。现在我有工具来理解数学的礼物方式不同。我看到数学的诗歌。我看到所有的颜色。

数学家们都熟悉研究总是在完成的过程中。但是当你创建一个艺术品,你最终需要停止。我很紧张,我们不会有时间去生产所有的东西都批准。这是我最大的挑战:说服他们我们需要停止。100%没有工作。他们不停地添加小的想法。

我们所有的领导,我们都跟着。在合作中,您需要接受你的想法不会总是被接受。如果你绝对想发生什么事,你必须能够证明你的观点。

好玩的方式,你应该感兴趣。即使是非常严重的,你需要有乐趣,因为当你的工作来自一种幸福的状态,你有更多的创造力和更少的墙壁。

克里斯托弗·亨顿和杰米·福斯特:互补的团队做出有价值的酿造

大学的化学家俄勒冈州尤金;工业和应用数学家朴茨茅斯大学的英国。

克里斯托弗:咖啡行业意识到有问题量化出来的咖啡冰球,咖啡粉的压实的床上,形状像一个冰球冰球,水通过渗透。你可以不知道里面发生了什么;因此,你没有预测能力了解会发生什么水穿过压实咖啡。

作为一名化学家,我一直在思考和水分子移动整个界面的水和咖啡颗粒。我的团队做了一些实验观察,如果我们地面豆子在某些粗糙的设置,我们看到大方差提取多少咖啡材料。但是我们没有一个很好的方式造型或理解发生了什么。

大约五年前,我被邀请给朴茨茅斯大学研讨会,英国。我介绍了我们的一些未发表的数据和我们的挑战。当我遇到杰米,谁是应用数学家。我带了咖啡专业知识,他和学生的努力发展数值模型。它帮助我们确定如何让一贯每次提取的浓缩咖啡。

模型显示,你可以改变变量如磨设置,或水压力,例如,如果你磨细,使更高的咖啡颗粒的表面积,可以提取更多的咖啡。还可以提取更多的如果你泵在较低压力,因为水接触咖啡时间。我们发现该模型映射到我们的实验很好,一点。

我不是在偏微分方程(pde)杰米。这些方程帮助每个参数优化模型。例如,我们不知道理想的咖啡质量、水压力和颗粒大小,但我们可以用系统pd模型的每个参数的依赖降到最低。

我帮助作为数学和咖啡之间的桥梁专业人士与我们合作。有时候我觉得,我的角色更多是关于理解两边足以帮助每个人都相互通信。

杰米和我相处很好,有一个共享咖啡的兴趣。你会选择与谁一起工作,希望你找到的朋友也熟练,导致你的研究项目。如果他们的技能和利益重叠但不同的你,这是一个很好的起点。

杰米:当克里斯给他在朴茨茅斯的研讨会,这让我有很少的咖啡化学物理模型文学。

具体问题我和克里斯的酿造咖啡。很高兴找到一个话题,基本上,没有其他数学家真的工作。这是一个很难控制,因为人们不同意好咖啡尝起来像什么。数学家和物理学家,像我这样的人——就像定义明确的问题。这是一个移动的目标。

我潜入帮助克里斯理解化学本身不能解决的一些问题,试图将一些物理和数学。

我们基本上留出风味剖面,而不是看着提取率,度量的特征(麻省理工学院卡梅隆物质等。2,631 - 648;2020年)。当咖啡师制作咖啡,他们可以衡量的收益。它告诉他们如何高效的酝酿过程,有多少损耗,给出了一个强大的咖啡味道。

生产产量的数学模型,需要在制定我的技能,解决和分析方程。但是我们不能有实验数据来验证模型没有迈克尔·卡梅隆,咖啡师位于黄金海岸,澳大利亚。和你是否能提高效率的问题可能永远不会出现没有克里斯的输入。

确保人们正确理解对方总是困难的,当你跨领域合作。有的话,双方使用但可能意味着不同的事情。翻译是最大的挑战。举一个例子,作为一个数学家,当我说“模型”,我的意思是一个数学问题,代表了在现实世界的东西。但如果你问一个化学家如克里斯,他们可能会使用术语互换与“工作原理”或“假说”。

数学家的镜头看世界主要通过方程,而化学家可能会看到它通过基于单词的解释。这塑造了我们最终的纸写,因为我们花了很多时间在数学模型的结果和苦苦思索如何将这些转化为言语的结论可以由门外汉们解析。

有时,你得到一些道路一直延伸到近处的讨论和意识到你一直在谈论南辕北辙过去半个小时。定期检查与你的合作者,以确保消息发送消息接收。问:“你能给我再次阐明你认为我刚才说什么?”,然后听着,以确保你得到正确的事。

YUN康和格洛丽亚DEGRANDI-HOFFMAN:阻止蜜蜂数量下降的方法

应用数学家台面,亚利桑那州立大学的昆虫学家研究负责人在美国农业部的卡尔·海登蜜蜂研究中心在图森,亚利桑那州。

云:格洛里亚的项目,我一直致力于有关蜜蜂寄生虫和疾病。

我们可以学习,殖民地的社会结构的基础上,如何疾病传播和昆虫与寄生虫。我们可以运用我们学习人类社会。

生物学作为数学家,我们可以读到的事情,但是,最终,我们不是生物学家。相反,我们有很棒的训练将数学应用于生物问题。你不能只是提出一个模型;模型必须验证的数据,因此,它可以是有用的。通过与生物学家合作,我们可以让模型更加真实和链接的实验。

我们也可以指导生物学家说,“有一些动力学参数更敏感。也许会好如果你测量另一个参数的值,。“然后他们可能会考虑一个更精确的实验协议或更好。

在建立合作成功,你需要积极主动。去其他实验室研究人员的研讨会和会议,这样您就可以了解什么是重要的和开始说他们的语言学科。与他们交谈,问问题和阅读相关的文章。

格洛莉娅:我的专长是昆虫学,蜜蜂具体地说,我做造型。

云,在会议上我遇到了2015年在坦佩亚利桑那州立大学复杂系统。我发表了演讲,谈论我们蜜蜂种群动态模型,包括我们使用它们——如调查螨防治产品如何工作在不同的蜂群——和我们如何开发他们。

我真的很喜欢与数学家。我从他们身上学到很多。他们的观点不同于我的,作为一个生物学家。他们是伟大的合作者。

看着蜜蜂数量的研究一个数学家的观点涉及到如何在系统中进行交互。例如,蜜蜂与寄生虫如何在他们的殖民地?这两个人口的增长在一起如何?

我为数学家提供所有的种群动态,在田间试验数据收集。Yun或另一个数学家将描述结果使用方程,然后用数据构建模型,捕捉的动态测量,随着时间的推移。在这一点上,我们可以开始点燃模型,它将生成预测和趋势。然后我们看看数字加起来,问,“这看起来合理吗?这里有我们捕捉现实?”

例如,云的博士生6月陈建造了一个模型,使用我们的现场数据,描述了季节性寄生蜂螨对蜜蜂的殖民地的影响经济增长。模型生成交互涉及因素如女王产卵率和由此产生的寄生虫人口增长,和它定义点的殖民地可以生存或人口变得不稳定。我们知道殖民地可以崩溃由于蜂成片,和模型描述的条件会导致什么似乎是一个强大的殖民地在夏天秋天或早春崩溃。

社会是依靠科学来找到解决的挑战,例如气候变化。从跨学科的角度看问题,聚在一起的人群具有不同专业知识解决他们至关重要。

很高兴跟你们部门的潜在合作者或机构,并在科学会议上。广泛的阅读。看有趣的东西以外的地区帮助你给你的工作带来新的想法。数学家们有很多。

可能性是那么好现在做这样的工作。当我第一次开始的时候,我们试图在大型计算机程序模型。他们不是便携式像今天的笔记本电脑。这是难以有适当的讨论和你的合作者;你不能像我们一样在变焦。

有那么多可以轻易追求——它只是一个问题的欲望。