[statphys2016]

** 특히 재미있음.

2016-07-18

* Leticia Cugilandolo - (phase separation) phase ordering kinetics.

- Introduce coarsening (local) length scale.

- initial condition/short time dynamics에 대해 이야기 하겠다.

- 초기값이 같은 ensemble을 사용하여 시간이 지남에 따라 각 realization끼리의 correlation을 본다. 처음에는 차이가 커지다가 다시 특정값에 수렴하거나 다시 작아지거나 계속 발산하는 형태일 수 있다.

** Matteo Marcuzzi - DP transition in quantum mechanics [PRL 116, 245701 (2016)]

- directed percolation은 2nd order transition을 한다.

- 이 모델에 quantum effect도 함께 넣어서 보려고 하는데 quantum effect의 크기를 omega로 조절하겠다.

- mapping to quantum system: occupied site -> up spin state, empty site ->down spin state,

- Hamiltonian: H=\omega\sum_i \sigma_j^x(n_{j-1}+n_{j+1}) where \sigma_j^x = matrix (a11, a12, a21, 22) = (0, 1, 1, 0), n_j = matrix (a11, a12, a21, 22) =(1, 0, 0, 0)

- H을 쓴 다음에 action을 구함 (effective action)

- phase diagram을 그리면 다음과 같이 나온다.

2016-07-19

** Willian Bialek - Statistical physics for real biological networks

- 저번에 발표했던 것 마저 정리해서 읽어보기! 대경이한테 클리어하게 설명해줄 수 있을만큼 이해해보자!!!!

** Romain Bachelard - Relaxation dynamics in lattices with long-range interactions [PRL 110, 170603 (2013)]

- long-range order: V_{ij}\propto \frac{1}{|r_i-r_j|^{\alpha}} (power law)

- Hamiltonian이 \mathcal(O)~N^{\a}, a>1 이 된다. 즉, N보다 큰 order를 가지게 되기 때문에 더 이상 extensive quatity가 아니다. 그렇기 때문에 normalization을 해줘야하는 상황에 맞닥들이게 된다.

- \alpha XY chain model을 생각해보았다. H=\sum_i \frac{p_i^2}{2}-\frac{J}{2}\sum \frac{cos(\phi_i-\phi_j)}{|i-j|^{\alpha}}. For mean-field, \alpha=0.

* Tetsuya J. Kobayashi - Fluctuation relations of fitness and information in population dynamics

- natural selection + sensing

- population fitness \Phi = \frac{\sum_x N_t(x)}{\sum_x N_0(x)}

** Marcos G. E. - Trade-off conditions for evolutionary puntuated equilibrium: a thermodynamic-like characterization

- punctuated equilibrium

- tangled nature model:

Species x : S_x = (S_x^1, S_x^2, ..., S_x^L), S_x^i \in {0, 1}

# of individuals of species x: n_x(t)

J(x, y) relation from x to y. The elements are non-zero for fraction \theta , otherwise J(x,y)=0. The elements are between -d and d J\in[-d:d]. J(x, y) represents cooperative, antagoistic, and prey-predator relation.

- parameter {\theta, d}

- individuals die with prob. P_{kill}. offsprings appear with prob. P_{off} with mutation P_{mut}.

2016-07-20

* Sriram Ramaswamy - Active matter

- 위부의 자극이나 주어진 환경에서 어떤 방식으로 움직이게끔 만든 물질

Flocking behavior in living materials. The particles show flocking behavior, and their motions are described by equation. Bacteria can't swim straight together.

* Daniel Lathrop - Visualization and characterization of quantum fluid flows

- quantum fluid 

- order parameter: complex filed의 synchronization

- superfluid velocity \kkapa \gradient \phi 

-voltex: \int \gradient \Phi \times d\vec{l}

** Jonathan Ron - Statistical model o collective transport by ant: facing an obstacle

- Nat Comm, 2015, Gelbun et al, Ant groups amplify the effect of transiently informed individuals

** Veronica I. - Modeling swimmers with key physics and statistical ingredients for controlling micro-confined transport 

- Berke et al, PRL 101, 038102 (2006)

- PRL 106, 038101 (2011)

- Bacteria, E. Coli strategy to swim run and tumble dynamics

*** Stefania Melillo - Wild swarms of midges linger at the edge of an ordering transition

- Plos Comput Biol 10(7): e1003697 Collective behavior without collective order in wild swarms of midges

- PRL 113, 238102 (2014) Finite-size scaling as a way to probe near-criticality in natural swarms

- Q: collective order가 없는데 어떻게 몰려다니는 거지?

- Q: 새로운 모델을 만들수도 있지 않을까? velocity collective말고 위치의 collective같은느낌으로. (여기서 collective order parameter를 운동방향으로 봤으니까 collective order가 없는것처럼 보였지만 swarm이 뭉쳐 다닌는 건 다른 model로 설명가능하지 않을까? 사실 곤추이 어떤 공간안에 confine되어 있잖아...)

- Vicsek model : self propelled particle 모형 중 하나

** Dry model/ minimal model

- collective oscillations: weak alignment of polarities/ weak synchronization 

- dynamical equations are not only for position x, angle \theta, but also angular velocity/ frequency

** Chao Tang - Growth behavior of microbes on mixed sources: Monod's problem revisited

2016-07-22

** Uri Alon - Evolutionary tradeoffs and the geometry of biological design space

- how to allocate the proteins they can make in a given second between the various tasks of growth and survive.

- Shoval et al, Science 2012, E. Coli gene expression falls on line between growth and survival archetypes. 

- Bird toe의 경우, 물건을 잡는 것과 걷는 것 사이의 trade off가 있다. (PNAS 2013 Kavangh et al.)

- Tradeoff between tasks: www.weizmann.ac.il/mcb/UriAlon (Hart et al, nature, Methods 2015)

- distance를 어떻게 fitness로 estimate할 수 있을까

** Rodolfo Cuerno - Fronts of compact bacterial colonies are not in the KPZ universality class

- bacterial colonies: active matter

- Morphology Vs. lineage segregation 

- C. D Nudall et al. PLoS Comp. Biol., agent-based simulation

- phase-field simulation of diffusion-limited growth 

** Su-Chan Park - Critical decay exponent of the pair contact process with diffusion

- Pair Contact Process with Diffusion (PCPD)

- 2A-> 3A or 2A -> 0 

- infinite # of absorbing states

- order parameter: pair density

- Su-Chan Park, PRE, 90 (2014) 052115

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후기

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총 8개의 topic이 parallel 세션 6개로 진행 되었는데 사실 뭘 들어야 할지 감이 안 잡혔다. 

Topic 1 general and mathematical aspects

Topic 2 out-of-equilibrium aspects

Topic 3 quantum fluids and condensed matter

Topic 4 disordered and glassy systems

Topic 5 biological physics

Topic 6 soft matter

Topic 7 nonlinear physics

Topic 8 interdisciplinary and complex systems

제목을 보면 사실 topic1이나 topic2, topic8이 끌렸고 들어가봐야 겠다고 생각이 드는건 topic5였다 (앞으로 관련 연구를 하게 될테니...). topic1은 관심이 있어 들어갔다가 발표 자료의 3번째 페이지를 넘기지 못하고 도로 나와야 했다. 하나도 이해가 안됨 ㅠㅡㅠ. 생각보다 topic2와 topic5를 재밌게 들었다. 별 생각 없었는데 신기하게도 어떤 topic의 어떤 talk이 재밌었느냐로 내 관심이 어디에 있는지가 명확해지는 거 같다. 

발표를 들으면서 사실 깊이있는 이해는 하지 못했지만 어떤 일들에 내가 관심이 있는지와 관련 논문의 레퍼런스들을 얻어갈 수 있어서 좋았다. 나도 나중에 발표할 때 레퍼런스를 꼭 달아놔야지 하고 생각했다. 그리고 다른 연구자들의 발표를 들으면서 앞으로 독립적인 연구자가 된다는 것에 대해 생각했다. 나도 나 스스로 연구주제를 생각하고 연구를 수행해 나갔으면 좋겠다는 생각과 앞으로 내가 하고자 하는 분야에 대한 큰 질문을 가지고 싶다는 욕심이 생겼다. 그러려면 일단 공부를 해야겠지 ㅎㅎ. 

누군가에게 나의 생각을 정리하여 전달한다. 라는 게 내게는 없는 개념이었다. 그저 내가 즐겁게 공부하면 되지 라는 생각이 있었는데 어쨌든 내가 하는 일에 다른 사람들도 관심을 가지게 하기 위해서, 이게 얼마나 즐거운 일인지를 알리기 위해서는 내 생각을 잘 정리해서 전달하는 게 정말 중요한 일이라는 걸 깨닫는다. 이번 학회도 내게 똑같은 깨우침을 줬다. 누군가의 일은 정말 재미있어 보이지만 발표를 너무 짜임새있게 못하면 흥미가 생기지 않는다. 그러면 다른 사람과의 상호작용도 축소될 수 밖에없고 성장의 기회도 적어진다. 슬프지만 사실이다. 다른 사람들의 안타까운 발표를 보면서 많이 느꼈다. 

또, 발표장에서 만난 사람들과 디스커션하는 건 좋았다. 알것 같다. 혹은 알고 있다.라고 생각하던걸 무자비하게 깨주니까. ㅋㅋ. 그냥 지나갈만한 일들이었는데도 누군가 내게 질문을 해주면 더 기억에 남고 한 번이라도 더 생각하게 된다. 그런의미에서 토론은 굉장히 좋다.

마지막으로, 포스터 상을 받았다! 완전 신기방기 기쁘기도 하고. 교수님도 많이 기뻐해주셔서 기분이 좋았다^0^.