Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Robust network formation with biological applications

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21340%2F24%3A00376622" target="_blank" >RIV/68407700:21340/24:00376622 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://doi.org/10.3934/nhm.2024035" target="_blank" >https://doi.org/10.3934/nhm.2024035</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.3934/nhm.2024035" target="_blank" >10.3934/nhm.2024035</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Robust network formation with biological applications

  • Popis výsledku v původním jazyce

    We have provided new results on the structure of optimal transportation networks obtained as minimizers of an energy cost functional posed on a discrete graph. The energy consists of a kinetic (pumping) and a material (metabolic) cost term, constrained by a local mass conservation law. In particular, we have proved that every tree (i.e., graph without loops) represents a local minimizer of the energy with concave metabolic cost. For the linear metabolic cost, we have proved that the set of minimizers contains a loop-free structure. Moreover, we enriched the energy functional such that it accounts also for robustness of the network, measured in terms of the Fiedler number of the graph with edge weights given by their conductivities. We examined fundamental properties of the modified functional, in particular, its convexity and differentiability. We provided analytical insights into the new model by considering two simple examples. Subsequently, we employed the projected subgradient method to find global minimizers of the modified functional numerically. We then presented two numerical examples, illustrating how the optimal graph's structure and energy expenditure depend on the required robustness of the network.

  • Název v anglickém jazyce

    Robust network formation with biological applications

  • Popis výsledku anglicky

    We have provided new results on the structure of optimal transportation networks obtained as minimizers of an energy cost functional posed on a discrete graph. The energy consists of a kinetic (pumping) and a material (metabolic) cost term, constrained by a local mass conservation law. In particular, we have proved that every tree (i.e., graph without loops) represents a local minimizer of the energy with concave metabolic cost. For the linear metabolic cost, we have proved that the set of minimizers contains a loop-free structure. Moreover, we enriched the energy functional such that it accounts also for robustness of the network, measured in terms of the Fiedler number of the graph with edge weights given by their conductivities. We examined fundamental properties of the modified functional, in particular, its convexity and differentiability. We provided analytical insights into the new model by considering two simple examples. Subsequently, we employed the projected subgradient method to find global minimizers of the modified functional numerically. We then presented two numerical examples, illustrating how the optimal graph's structure and energy expenditure depend on the required robustness of the network.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10102 - Applied mathematics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GA23-04720S" target="_blank" >GA23-04720S: Jemné vlastnosti funkcí, operátorů a prostorů funkcí</a><br>

  • Návaznosti

    P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Networks and Heterogeneous Media

  • ISSN

    1556-1801

  • e-ISSN

    1556-181X

  • Svazek periodika

    19

  • Číslo periodika v rámci svazku

    2

  • Stát vydavatele periodika

    US - Spojené státy americké

  • Počet stran výsledku

    29

  • Strana od-do

    771-799

  • Kód UT WoS článku

    001292088200001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85202175173