Introduzir os conceitos básicos de processos estocásticos e suas aplicações na modelagem de sistemas biológicos fora do equilíbrio, bem como aplicar os conhecimentos da Física Estatística, como transições de fase e fenômenos críticos, em Biologia.
A modelagem de sistemas biológicos fora do equilíbrio contempla variáveis sujeitas a flutuações estocásticas. A descrição adequada destes sistemas requer o uso de processos estocásticos, um tópico geralmente omitido nos estudos de graduação. Já os métodos modernos da Física Estatística de equilíbrio, como análise de tamanho finito, são úteis na descrição de sistemas biológicos interagentes como neurociência e movimento coletivo de animais.
1. Fundamentos da teoria de probabilidades
2. Equação mestra
i. Cadeias de Markov
ii. Equação de Fokker-Planck
iii. Modelos epidemiológicos
iv. Simulações de Monte Carlo
v. Algoritmos de Metropolis e Gillespie
vi. Métodos de redução de variância
3. Métodos da Física Estatística
i. Entropia simbólica
ii. Princípio da máxima entropia
iii. Além do modelo de Hopfield
iv. Análise de tamanho finito em sistemas biológicos
1. REICHL, L.E. “A modern course in statistical physics”, New York: Wiley, 1998.
2. BIALEK, W. “Biophysics: Searching for Principles”, Princeton University Press, 2012.
A avaliação consistirá de um seminário sobre tópico relacionado ao conteúdo explorado.
Tópicos avançados e contemporâneos serão discutidos por meio de artigos científicos.