Vrije Competitie EW: toekenningen tweede ronde 2008

15 december 2008

In de tweede ronde van de Vrije competitie 2008 heeft NWO Exacte Wetenschappen (NWO-EW) 13 onderzoeksvoorstellen toegekend. Vijf aanvragen betreffen een wiskundig onderwerp, vier projecten zijn afkomstig uit de discipline van de informatica en drie aanvragen zijn opgesteld door astronomen. Eén voorstel is multidisciplinair en combineert wiskunde met informatica.

Bij het inzamelmoment in oktober 2008 waren er 58 aanvragen te beoordelen, voor in totaal een subsidiebedrag van 13,4 miljoen euro. Met 13 toekenningen ligt het honoreringspercentage op 22%. De 13 projecten ontvangen gezamenlijk 3 miljoen euro van NWO-EW. Opvallend is dat 3 van de 5 projecten aangevraagd door vrouwelijke onderzoekers zijn gehonoreerd.

Vernieuwend onderzoek met grote urgentie 
De Vrije competitie Exacte Wetenschappen is bestemd voor de beste wetenschappelijke projectvoorstellen zonder thematische randvoorwaarden. Het gaat om vernieuwend, risicovol onderzoek met een vraagstelling van hoge kwaliteit en met grote wetenschappelijke of toegepaste urgentie. De Vrije competitie is een belangrijk subsidie-instrument voor de ontwikkeling van de EW-disciplines en voor het faciliteren van multidisciplinair onderzoek.

Jaarlijks 3 keer 3 miljoen euro beschikbaar
Onderzoekers binnen de disciplines wiskunde, informatica en astronomie kunnen doorlopend aanvragen in de Vrije competitie van NWO-EW. Op drie momenten in het jaar worden de aanvragen die tot dan toe zijn ingediend, beoordeeld door een gebiedsbrede commissie. Voor elk van deze momenten is een bedrag van drie miljoen euro beschikbaar.
Het volgende moment waarop NWO-EW de aanvragen verzamelt is op 3 februari 2009 om 12.00 uur.
Voor meer informatie over de Vrije competitie binnen NWO Exacte Wetenschappen zie: de subsidiewijzer.

Alle 13 toekenningen
De 13 toegekende projecten (alfabetisch op aanvrager) betreffen:

Multidisciplinair:
• Mathematically and Computationally Relevant Dualities
• Hoofdaanvrager: prof.dr. M. Gehrke ((RUN) 
Dit project richt zich op dualiteiten die in “duale” zin belangrijk zijn, namelijk zowel voor wiskunde als voor informatica. Dualiteiten vormen de basis voor fundamentele verbanden tussen meetkunde en algebra en tussen logica en semantiek. Zulke dualiteiten treden ook op in de informatica, met name in de relatie tussen (programma)logica’s en systemen. Het doel van dit project is om de interdisciplinaire interactie tussen topologische methoden in algebra en coalgebraïsche methoden in de informatica te versterken, om diepe problemen rond dualiteiten op te lossen die zowel vanuit de wiskunde als vanuit de informatica naar voren komen.

Wiskunde:
• Polynomial Automorphisms over Commutative rings: Factor rings and Stabilization methods.
• Hoofdaanvrager: dr. A.R.P. van den Essen (RUN)
Veeltermafbeeldingen over een commutatieve ring R zijn afbeeldingen van de vorm F = (F1; : : :; Fn) : Rn ! Rn, gegeven door veeltermen Fi in n variabelen X1; : : :;Xn, met coëfficiënten in R. Zo’n afbeelding F heet een automorfisme als deze een inverse heeft gegeven door polynomen. Het begrip ”veeltermafbeelding” is een natuurlijke uitbreiding van het begrip ”lineaire afbeelding”. In tegenstelling tot lineaire afbeeldingen, ontbreekt het de veeltermafbeeldingen aan een stevige theoretische basis. Het doel van dit onderzoek is deze theoretische basis flink te versterken. Het onderzoek concentreert zich voornamelijk op de structuur en eigenschappen van (veelterm)coördinaten.

• Matroid Structure - for Efficiency
• Hoofdaanvrager: prof.dr. ir. A.M.H. Gerards (CWI)
Veel praktische problemen kunnen beschreven worden aan de hand van netwerken (grafen) of matrices. De effectiviteit en efficiëntie van de methodes om dergelijke problemen op te lossen, hangt vaak af van de mate waarin we ons een voorstelling van deze modellen kunnen maken. Dit vereist een diepgaande studie van de structuur van de netwerken of matrices met de gewenste eigenschap. Voor netwerken is deze studie uitgevoerd in het beroemde en diepe “Graph Minors Project” van Robertson en Seymour.
Gedurende de laatste jaren voeren Geelen (University of Waterloo, Canada), Gerards (CWI Amsterdam en TU Eindhoven), en Whittle (Victoria University, Wellington, Nieuw Zeeland) een soortgelijk onderzoek uit voor matrices over eindige lichamen. Het hoofddoel van dit onderzoek is om de relatie tussen structuur en algoritmen met betrekking tot minor-gesloten klassen van matroïden beter te begrijpen.

• Random walks on High-Dimensional Incipient Infinite Clusters
• Hoofdaanvrager: prof.dr. R.W. van der Hofstad (TUE) 
Transport in toevallige omgevingen leidt tot fundamentele vragen over de samenhang tussen enerzijds de beweging, en anderzijds de onderliggende omgeving waarop de beweging plaatsvindt. Het canonieke voorbeeld van een toevallige beweging op een graaf is een simpele random wandeling. Het canonieke voorbeeld van een toevallige omgeving is percolatie. Als we deze twee modellen combineren, krijgen we random wandelingen op percolatieclusters. Het doel van dit voorstel is om random wandelingen op oneindige kritieke percolatieclusters te onderzoeken in hoge dimensie.

• Banach algebra Dynamical Systems and Positivity
• Hoofdaanvrager: dr. M.F.E. de Jeu (UL) 
Uit een C_-algebra en een groep kan een nieuwe C_-algebra worden geconstrueerd, het zogeheten gekruiste product van de originele algebra met de groep. Dit gekruiste product is het stuk gereedschap bij uitstek om de veel voorkomende C_-dynamische systemen te onderzoeken. We generaliseren deze constructie naar het gekruiste product van een Banach-algebra met een groep. Iedere C_-algebra is een Banach-algebra, maar niet omgekeerd. Deze methoden maken het dus mogelijk om nu, algemener dan voorheen, ook Banach-algebra-dynamische systemen te onderzoeken.

• Segmentation and Motion Analysis using polygonal Markov fields
• Hoofdaanvrager: dr. M.N.M. van Lieshout (CWI) 
Dit onderzoek betreft zogenaamde multi-kleur Markovveelhoekvelden. De doelstelling is drieledig. Eén is het ontwerp van simulatietechnieken voor Gibbsmodificites van algemene Markovveelhoekvelden. Vervolgens worden deze modellen aangewend voor het oplossen van twee belangrijke problemen in de beeldanalyse: segmentatie en berekening van diepte in videobeelden van een wisselend aantal bewegende objecten. Hierbij zullen concepten uit de stochastische meetkunde en hiërarchische Bayesiaanse modellering een belangrijke rol spelen.

Informatica:
• Kinetic Data Structures in the Black-Box Model
• Hoofdaanvrager: prof. dr. M.T. de Berg (TUE) 
Ruimtelijke data spelen een belangrijke rol in allerlei informatica-toepassingen: games, virtual reality en andere vormen van simulaties, geografische informatiesystemen et cetera. In veel van die toepassingen is het nodig om met bewegende objecten te kunnen omgaan. Het huidige theoretische raamwerk voor het ontwikkelen en analyseren van algoritmen voor bewegende objecten gaat ervan uit dat deze bewegingen van tevoren bekend zijn. Het doel van het project is een nieuw raamwerk te ontwikkelen dat geschikt is wanneer de bewegingen niet van tevoren bekend zijn.

• MathWiki: a Web-based Collaborative Authoring Environment for Formal Proofs
• Hoofdaanvrager: prof. dr. J.H. Geuvers (RUN) 
Het doel van het MathWiki project is om de rijke collecties van geformaliseerde wiskunde te ontsluiten. Een probleem is dat de geformaliseerde wiskunde moeilijk toegankelijk is en dat de syntax zeer systeem specifiek is. Om de bibliotheken van de bewijsassistenten te ontsluiten ontwikkelen we een Wikipedia-achtig “MathWiki” systeem.

• Exceptional Model Mining
• Hoofdaanvrager: dr. A. J. Knobbe (UU) 
In de meeste databanken zijn er wel groepen objecten te vinden die zich anders gedragen dan de doorsnee objecten in de databank. In dit project wordt gezocht naar uitzonderlijke groepen waar de afhankelijkheid tussen meerdere variabelen afwijkt van de norm. We bouwen verschillende soorten modellen over deze variabelen, en gebruiken afwijkingen in de modellen om te bepalen of een specifieke groep zich uitzonderlijk gedraagt. Het systematisch zoeken naar zulke groepen, en het herhaald modelleren van deze groepen wordt gevangen onder de term Exceptional Model Mining, het delven van uitzonderlijke modellen.

• Strategies in Multi-Agent Systems: From implicit to implementable
• Hoofdaanvrager: prof. dr. L.C. Verbrugge (RUG)
Het maken van goede modellen van intelligente en rationele interactie in multi-agentsystemen vormt sinds de negentiger jaren een belangrijk onderzoeksonderwerp binnen de kunstmatige intelligentie. Dit gebied gaat de laatste tijd op in het bredere onderzoeksveld van formele modellen van de maatschappij. Deze samenkomst van de informatica met sociale wetenschappen, ook bekend onder de naam ‘sociale software’, kent nog geen volledige logische theorie die de verschijnselen beschrijft.
Er bestaat nog geen goede theorie van wat de cruciale ingrediënten zijn: de strategieën die informatieverwerkende agents aanwenden om hun doelen te bereiken. Met andere woorden, naast ‘weten-dat’ hebben ze ook ‘weten-hoe’ nodig. Dit is het belangrijkste onderwerp van dit onderzoeksproject.

Astronomie:
• Understanding Eta Carinae
• Hoofdaanvrager: prof. dr. V. Icke (UL) 
Het object dat “Eta Carinae” heet is al zo lang zo opvallend, dat de meeste sterrenkundigen het gewoon hebben over “Eta”. Niemand zal hen ooit verkeerd begrijpen, net zo min als wanneer iemand het over “Zon” of “Maan” heeft. bekend is dat het een superzware, interactieve dubbelster is in het centrum van een enorme haltervormige (bipolaire) nevel die met 500 kilometer per seconde uitdijt en die de “Homunculus” wordt genoemd. Voor het overige is er weinig zeker. Het belangrijkste doel van dit onderzoek is dan ook om de mechanismen op te sporen die schuilgaan achter de verschijning en het gedrag van Eta.

• Finding the origin of elements in clusters of galaxies
• Hoofdaanvrager: dr. J.S. Kaastra (SRON)
Sinds de eerste sterren als supernova hun leven eindigden, is het heelal voortdurend verrijkt met elementen die zwaarder zijn dan helium. Deze elementen, zoals koolstof, zuurstof, silicium en ijzer, werden uiteindelijk de bouwstenen van planetaire systemen en zelfs leven. Clusters van melkwegstelsels zijn zeer geschikte laboratoria om chemische verrijking te bestuderen. Dit project bestudeert een homogeen en unbiased sample van 63 clusters die door röntgensatellieten Chandra, XMM-Newton en Suzaku zijn waargenomen. Door het spectrale model te verbeteren en de verschillende instrumenten onderling te calibreren kunnen robuste abundanties worden verkregen voor het hele sample. Met deze waarden wordt het mogelijk om de chemische historie van het heelal te ontrafelen.

• The Dynamical State of Spiral Galaxy Disks
• Hoofdaanvrager: dr. M.A.W. Verheijen (RUG)
De algemene eigenschappen van sterrenschijven van spiraalvormige sterrenstelsels, zoals onze melkweg, volgen specifieke verbanden waarvan de oorsprong nog altijd onbekend is. Gedetaileerde informatie over de bewegingen van de sterren in deze schijven levert cruciale inzichten op over de vorming en het voortbestaan van deze schijven. Door gebruik te maken van innovatieve instrumentatie, speciaal ontwikkeld voor dit onderzoeksproject, worden antwoorden gezocht op fundamentele vragen als: Hoe vormen en evolueren deze sterrenschijven? Hoe voorkomen ze ineenstorting onder hun eigen zwaartekracht? En bewegen de sterren overal op dezelfde manier?