Química Neuromòrfica Computacional - CNC

Referència del grup:

GIUV2024-599

 
Descripció de l'activitat investigadora:
El grup de Química Neuromòrfica Computacional desenvolupa investigació teòrica i computacional orientada a l'estudi, la caracterització i la predicció del comportament de sistemes químics complexos, amb especial atenció als relacionats amb processos neuroquímics, materials funcionals i sistemes d'interés per a la computació neuromòrfica. L'activitat investigadora combina metodologies de química quàntica, modelització molecular, dinàmica molecular i aproximacions multiescala per establir relacions entre l'estructura, la dinàmica i les propietats dels sistemes químics a diferents nivells de descripció. Aquests enfocaments s'apliquen a l'estudi de molècules, materials i sistemes complexos, incloent-hi sistemes moleculars d'interés neuroquímic i materials amb propietats funcionals i memristives. El grup desenvolupa també metodologies computacionals per a la simulació, el tractament i la interpretació d'informació espectroscòpica, amb especial interés en la ressonància magnètica nuclear (RMN) i en la relació entre els espectres obtinguts a diferents intensitats de camp magnètic. En aquest context, es desenvolupen models per a la generació i transformació d'informació espectroscòpica...El grup de Química Neuromòrfica Computacional desenvolupa investigació teòrica i computacional orientada a l'estudi, la caracterització i la predicció del comportament de sistemes químics complexos, amb especial atenció als relacionats amb processos neuroquímics, materials funcionals i sistemes d'interés per a la computació neuromòrfica. L'activitat investigadora combina metodologies de química quàntica, modelització molecular, dinàmica molecular i aproximacions multiescala per establir relacions entre l'estructura, la dinàmica i les propietats dels sistemes químics a diferents nivells de descripció. Aquests enfocaments s'apliquen a l'estudi de molècules, materials i sistemes complexos, incloent-hi sistemes moleculars d'interés neuroquímic i materials amb propietats funcionals i memristives. El grup desenvolupa també metodologies computacionals per a la simulació, el tractament i la interpretació d'informació espectroscòpica, amb especial interés en la ressonància magnètica nuclear (RMN) i en la relació entre els espectres obtinguts a diferents intensitats de camp magnètic. En aquest context, es desenvolupen models per a la generació i transformació d'informació espectroscòpica i per a l'extracció d'informació química a partir de dades complexes. De manera transversal, s'empren tècniques d'aprenentatge automàtic i models basats en intel·ligència artificial per a la predicció de propietats químiques, la generació i transformació de dades espectroscòpiques, el reconeixement de patrons i la integració d'informació procedent de diferents escales i fonts. La combinació de modelització molecular, simulació multiescala, espectroscòpia computacional i aprenentatge automàtic permet abordar problemes de química, neuroquímica i ciència de materials des d'una perspectiva predictiva i interdisciplinària.
[Llegir més][Ocultar]
 
Pàgina Web:
 
Objectius cientificotècnics:
  • Desenvolupar metodologies teòriques i computacionals per a l'estudi de l'estructura, la dinàmica i les propietats de sistemes químics complexos, integrant diferents nivells de descripció molecular i electrònica.
  • Desenvolupar i aplicar metodologies de modelització multiescala que permeten relacionar les propietats moleculars i microscòpiques amb el comportament emergent de sistemes químics i materials complexos.
  • Investigar mitjançant mètodes teòrics i computacionals materials funcionals i sistemes moleculars amb propietats neuromòrfiques o memristives, identificant els mecanismes químics i físics que determinen el seu comportament i establint criteris per al seu disseny racional.
  • Desenvolupar metodologies per a la simulació, generació, tractament i interpretació d'informació espectroscòpica, especialment d'espectres de ressonància magnètica nuclear (RMN), i establir relacions entre les característiques moleculars dels sistemes i la seua resposta espectroscòpica.
  • Desenvolupar eines computacionals que permeten integrar informació procedent de diferents escales, metodologies i fonts experimentals, contribuint al disseny i la caracterització predictiva de nous sistemes químics i materials funcionals.
  • Estudiar mitjançant mètodes computacionals sistemes moleculars d'interés en neuroquímica, amb especial atenció a les relacions entre estructura molecular, dinàmica, interaccions i propietats rellevants per als processos neuroquímics.
  • Desenvolupar models computacionals i tècniques d'aprenentatge automàtic per a la predicció de propietats químiques, la generació i transformació de dades espectroscòpiques i l'extracció d'informació rellevant a partir de conjunts de dades químiques complexes.
  • Integrar simulacions computacionals, informació espectroscòpica i tècniques d'aprenentatge automàtic per desenvolupar estratègies predictives aplicables a la caracterització de sistemes químics i neuroquímics.
 
Línies d'investigació:
  • Modelització teòrica i computacional de sistemes químics d'interés neuroquímic.Desenvolupament i aplicació de mètodes teòrics i computacionals per a l'estudi de molècules, interaccions i sistemes químics relacionats amb processos neuroquímics. S'abordarà la caracterització d'estructures, propietats electròniques, interaccions moleculars, mecanismes de reacció i processos dinàmics mitjançant mètodes de química quàntica, dinàmica molecular i altres aproximacions de modelització computacional. La investigació estarà orientada a la comprensió a escala molecular de sistemes químics implicats en processos d'interés neuroquímic i biològic.
  • Modelització multiescala de sistemes químics complexos.Desenvolupament i aplicació d'estratègies de modelització multiescala per a l'estudi de sistemes químics complexos, integrant diferents nivells de descripció espacial, temporal i energètica. Es combinaran mètodes de química quàntica, dinàmica molecular, mecànica quàntica/mecànica molecular i altres aproximacions computacionals per a establir connexions entre l'estructura i la dinàmica molecular i les propietats emergents de sistemes de major complexitat, amb especial interés en sistemes químics i biològics relacionats amb la neuroquímica.
  • Simulació i anàlisi computacional de RMN i altres tècniques espectroscòpiques.Desenvolupament i aplicació de mètodes computacionals per a la simulació, predicció, interpretació i anàlisi d'informació espectroscòpica, amb especial atenció a la ressonància magnètica nuclear (RMN). S'estudiarà la relació entre l'estructura i composició molecular i la resposta espectroscòpica, incloent-hi la simulació d'espectres en diferents condicions experimentals i el desenvolupament d'estratègies per a millorar l'extracció d'informació química a partir de dades espectroscòpiques.
  • Aprenentatge automàtic i intel·ligència artificial aplicats a la química.Desenvolupament i aplicació de mètodes d'aprenentatge automàtic i intel·ligència artificial per a l'estudi i predicció de propietats químiques, l'anàlisi de dades experimentals i simulades i la generació de representacions químiques. Es desenvoluparan models capaços d'identificar relacions complexes entre estructures moleculars, propietats químiques i dades espectroscòpiques, així com estratègies d'aprenentatge orientades a integrar informació procedent de diferents fonts i nivells de descripció.
  • Sistemes químics i materials per a computació i processament d'informació de tipus neuromòrfic.Estudi teòric i computacional de sistemes químics, moleculars i materials amb propietats rellevants per al processament, emmagatzematge i transmissió d'informació de tipus neuromòrfic. S'investigaran mecanismes de resposta, adaptació i transformació d'informació en sistemes químics i materials, així com les relacions entre estructura, dinàmica i comportament funcional. Aquesta línia contempla el desenvolupament de models computacionals per a comprendre i dissenyar sistemes químics amb propietats inspirades en processos de processament d'informació biològics
 
Components del grup:
Nom Caràcter de la participació Entitat Descripció
SALVADOR JOSE CARDONA SERRADirector-aUniversitat de ValènciaAjudant Doctora/Doctor
 
CNAE:
  • Actividades de investigación.
 
Estructura associada:
  • Química Física
 
Paraules clau:
  • DINÀMICA MOLECULAR
  • ESPECTROSCÒPIA
  • APRENENTATGE AUTOMÀTIC
  • INTEL.LIGÈNCIA ARTIFICIAL
  • XARXES NEURONALS ARTIFICIALS
  • ANÀLISI DE DADES
  • MODELAT MULTIESCALA
  • TEORIA QUÍMICA MOLECULAR
  • METABOLÒMICA
  • APRENENTATGE PROFUND
  • MODELS PREDICTIUS
  • RMN
  • ANÀLISI COMPUTACIONAL DE DADES
  • MECANISMES DE REACCIÓ
  • QUÍMICA QUÀNTICA
  • SISTEMES COMPLEXOS
  • MODELITZACIÓ MOLECULAR
  • NEUROQUÍMICA
  • INTERACCIONS MOLECULARS
  • SISTEMES QUÍMICS COMPLEXOS
  • MECÀNICA QUÀNTICA
  • MECÀNICA MOLECULAR
  • BIOFÍSICA MOLECULAR
  • SIMULACIÓ COMPUTACIONAL
  • SIMULACIÓ ESPECTRAL
  • RMN DE BAIX CAMP
  • RMN D'ALT CAMP
  • QUIMIOINFORMÀTICA
  • COMPUTACIÓ NEUROMÓRFICA
  • PROCESSAMENT D'INFORMACIÓ
  • AUTO ORGANITZACIÓ
  • RESPOSTA ADAPTATIVA
  • MATERIALS FUNCIONALS