Curriculum Vitae

Dr hab. Bartłomiej Dybiec
Instytut Fizyki im. Mariana Smoluchowskiego
Uniwersytet Jagielloński
ul. W. Reymonta 4
30-059 Kraków
Kraków, 24 marca 2014
Curriculum Vitae
Imi˛e i nazwisko
Rok urodzenia
Adres
Telefon
Fax
E-mail
Strona www
Bartłomiej Dybiec
1977
Zakład Fizyki Statystycznej
Instytut Fizyki im. Mariana Smoluchowskiego
Uniwersytet Jagielloński
ul. W. Reymonta 4
30–059 Kraków
12 663 55 66
12 633 40 79
[email protected]
http://th-www.if.uj.edu.pl/zfs/bartek/
Edukacja
2011
2005
2002
2001–2005
2001
1996–2001
1999–2000
1996
1992–1996
Doktor habilitowany nauk fizycznych. Rozprawa habilitacyjna Transport anomalny i jego własności.
12 maja 2011 r. – kolokwium habilitacyjne oraz nadanie stopnia doktora
habilitowanego nauk fizycznych przez Rad˛e Wydziału FAiIS UJ.
Doktor nauk fizycznych. Wyróżniona rozprawa doktorska Stochastic
Resonant Effects in Systems Driven by Stable Noises (Zjawiska rezonansowe wywołane szumami stabilnymi) napisana pod opieka˛ prof.
dr hab. Ewy Gudowskiej-Nowak (ZFS, IF UJ).
30 maja 2005 r. – publiczna obrona rozprawy doktorskiej.
2 czerwca 2005 r. – nadanie stopnia doktora nauk fizycznych przez Rad˛e
Wydziału FAiIS UJ.
Letnia Szkoła Układów Złożonych, Uniwersytet Środkowo Europejski
w Budapeszcie (W˛egry).
Studia doktoranckie w Instytucie Fizyki UJ.
Magister nauk fizycznych (dyplom z wyróżnieniem), fizyka teoretyczna, Instytut Fizyki UJ.
Studia magisterskie Uniwersytet Jagielloński, kierunek fizyka, specjalizacja fizyka teoretyczna.
Studium Zarzadzania
˛
i Biznesu Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Egzamin dojrzałości zdany z wyróżnieniem.
Finalista ogólnopolskiej XLV Olimpiady Fizycznej.
V Liceum Ogólnokształcace
˛ im. A. Witkowskiego (Kraków), klasa uniwersytecka o profilu matematyczno–fizycznym.
Doświadczenie zawodowe
aktualnie (od 2008)
od 2011
2011/2012
od 2009
2005–2008
wiosna/lato 2007
jesień/zima
2006/2007
2005–2009
2001–2005
2003–2004
styczeń 2004
jesień 2003
od 2002
2002–2003
lato 2002
jesień 2000
od 2000
od 2000
od 2002
od 2004
Adiunkt w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego.
opiekun jednego doktoranta
roczny pobyt naukowo-badawczy w Center for Models of Life Instytutu
Nielsa Bohra w Kopenhadze.
Promotor czterech prac magisterskich.
Asystent w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Sześciomiesi˛eczny pobyt naukowo-badawczy w Center for Models of
Life Instytutu Nielsa Bohra w Kopenhadze (stypendium wyjazdowe
Fundacji na rzecz Nauki Polskiej).
Sześciomiesi˛eczny pobyt naukowo-badawczy w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Humboldta w Berlinie (Marie Curie TOK COCOS).
Współpracownik w realizacji projektu Correlations in Complex Systems
(6th EU Framework Program Contract No. MTKD-CT-2004-517186
Marie Curie TOK COCOS).
Doktorant stażysta w Zakładzie Fizyki Statystycznej Instytutu Fizyki
Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Wykonawca badań w ramach grantu Zjawiska rezonansowe wywołane
szumami stabilnymi KBN 1PO3B 066 26 (promotorski).
Współpracownik w realizacji projektu Nowe zwiazki
˛ modeli macierzy
przypadkowych z fundamentalnymi teoriami cechowania wykonywanego w ramach grantu KBN 2P03B 082 25.
Główny wykonawca projektu Plant and animal disease on lattices
and networks–dissemination and prevention realizowanego w ramach
grantu Young Scientist Programme: KBN–British Council WAR/342/02
(http://www.britishcouncil.pl/science/polysp.htm).
Pobyt w Department of Plant Sciences, Epidemiology and Modelling
Group, University of Cambridge, Cambridge (Wielka Brytania), badanie, tworzenie i analizowanie modeli epidemiologicznych.
Pobyt w Department of Plant Sciences, Epidemiology and Modelling
Group, University of Cambridge, Cambridge (Wielka Brytania), badanie, tworzenie i analizowanie modeli epidemiologicznych.
Członek komitetu organizacyjnego Marian Smoluchowski Symposia on
Statistical Physics.
Sekretarz Naukowy Zakładu Fizyki Statystycznej.
Uczestnik szkoły letniej “Complex Systems 2002” (Budapeszt, W˛egry) organizowanej przez Uniwersytet Środkowo Europejski (Budapeszt, W˛egry) i Instytut Santa Fe (Santa Fe, USA).
Pobyt w King’s College London (Londyn, Wielka Brytania), stypendium naukowe w ramach programu TEMPUS.
Aktywny uczestnik konferencji (40 konferencje, 17 referatów, 16 plakatów).
Prelegent na licznych seminariach krajowych i zagranicznych (42 razy).
Autor lub współautor 50 publikacji naukowych. Autor lub współautor
czterech rozdziałów w ksia˛żkach oraz dwóch artykułów popularnonaukowych.
Recenzent dla: Phys. Rev. Lett., Phys. Rev. E, EPL (Europhys. Lett.),
Phys. Lett. A, J. R. Soc. Interface, Eur. Phys. J. B., J. Phys. Chem.,
Physica A, Acta Phys. Pol. B., Int. J. Mod. Phys. C, Chinese Phys Lett.
i innych.
Nagrody i wyróżnienia
2010
2010
2010
2008
2007
2006
2006
2005
2005
2005
2004–2005
2004
2003
2001
1997–2001
1996
Stypendium Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego dla wybitnego
młodego naukowca.
Stypendium konferencyjne Fundacji na rzecz Nauki Polskiej
Stypendium wyjazdowe w ramach programu European Science Foundation EPSD (Exploring Physics of Small Devices).
Nagroda im. H. Niewodniczańskiego dla wybitnego absolwenta fizyki
Uniwersytetu Jagiellońskiego.
Grant wspomagajacy
˛ Fundacji na rzecz Nauki Polskiej.
Stypendium zagraniczne dla młodych doktorów Fundacji na rzecz Nauki Polskiej (Program KOLUMB).
Roczne stypendium krajowe dla młodych uczonych Fundacji na rzecz
Nauki Polskiej (Program START – przedłużenie na rok 2006).
Roczne stypendium krajowe dla młodych uczonych Fundacji na rzecz
Nauki Polskiej (Program START).
Wyróżniona rozprawa doktorska.
Stypendium wyjazdowe w ramach programu European Science Foundation STOCHDYN (Stochastic Dynamics: Fundamentals and applications).
Grant promotorski Komitetu Badań Naukowych Zjawiska rezonansowe
wywołane szumami stabilnymi.
Stypendium wyjazdowe SPIE.
Stypendium w ramach programu “Young Scientist Programme” organizowanego przez British Council i Ministerstwo Edukacji Narodowej.
Dyplom ukończenia studiów z wyróżnieniem.
Stypendium za wybitne wyniki w nauce.
Uczestnik finału XLV Olimpiady Fizycznej.
Dr hab. Bartłomiej Dybiec,
Instytut Fizyki im. Mariana Smoluchowskiego
Uniwersytet Jagielloński
ul. W. Reymonta 4
30-059 Kraków
Kraków, 24 marca 2014
Wykaz wszystkich publikacji – z okresu pi˛eciu lat kalendarzowych (2009-2013) poprzedzajacych
˛
rok
złożenia wniosku.
1. B. Dybiec, SIR model of epidemics spread with accumulated exposure, Eur. Phys. J. B 67, 377
(2009).
2. B. Dybiec, A. Kleczkowski and Ch. A. Gilligan, Modelling control of epidemics spreading by
long-range interactions, J. R. Soc. Interface 6, 941 (2009).
3. B. Dybiec, E. Gudowska-Nowak, Lévy stable noise induced transitions: Stochastic resonance,
resonant activation and dynamic hysteresis, J. Stat. Mech. P05004 (2009).
4. E. Gudowska-Nowak, B. Dybiec, P. F. Góra, R. Zygadło, Stochastic diffusion: From Markov to
non-Markov modeling, Acta Phys. Pol. B 40, 1263 (2009).
5. B. Dybiec, Anomalous diffusion: Temporal non-Markovianity and weak ergodicity breaking, J.
Stat. Mech. P08025 (2009).
6. B. Dybiec, Lévy noises: Double stochastic resonance in a single-well potential, Phys. Rev. E 80,
041111 (2009).
7. B. Dybiec, E. Gudowska-Nowak, Anomalous diffusion and generalized Sparre Andersen scaling,
EPL (Europhys. Lett.) 88, 10003 (2009).
8. B. Dybiec, Epidemics with short and long-range interactions: Role of vector dispersal patterns,
Eur. Phys. J. B. 72, 685 (2009).
9. B. Dybiec, E. Gudowska-Nowak, Discriminating between normal and anomalous random walks,
Phys. Rev. E 80, 061122 (2009).
10. B. Dybiec, Anomalous diffusion on finite intervals, J. Stat. Mech. P01011 (2010).
11. B. Dybiec, Approaching stationarity: Competition between long jumps and long waiting times, J.
Stat. Mech. P03019 (2010).
12. B. Dybiec, Universal character of escape kinetics from finite intervals, Acta Phys. Pol. B 41, 1127
(2010).
13. B. Dybiec, Suppressing anomalous diffusion by cooperation, J. Phys. A: Math. Gen. 43, 312001
(2010).
14. B. Dybiec, I. M. Sokolov, A. V. Chechkin, Stationary states in single-well potentials under symmetric Lévy noises, J. Stat. Mech. P07008 (2010).
15. B. Dybiec, Escape from the potential well: Competition between long jumps and long waiting
times, J. Chem. Phys. 133, 244114 (2010).
16. B. Dybiec and E. Gudowska-Nowak, Subordinated diffusion and CTRW asymptotics, Chaos 20,
043129 (2010).
17. I. Pavlyukevich, B. Dybiec, I. M. Sokolov and A. V. Chechkin, Lévy ratchet in a weak noise limit
– theory and simulation, Eur. Phys. J. ST 191, 223 (2010).
18. I. M. Sokolov, B. Dybiec and W. Ebelling, Harmonic oscillator under Lévy noise: Unexpected
properties in the phase space, Phys. Rev. E 83, 041118 (2011).
1
19. B. Dybiec, I. M. Sokolov, and A. V. Chechkin, Relaxation to stationary states for anomalous
diffusion, Comm. Nonlinear. Sci. Numer. Simulat Comm. Nonlinear. Sci. Numer. Simulat 16,
4549 (2011).
20. B. Dybiec, N. Mitarai and K. Sneppen, Information spreading and development of cultural centers,
Phys. Rev. E 85, 056116 (2012).
21. B. Dybiec, J. M. Parrondo and E. Gudowska-Nowak, Fluctuation-dissipation relations under Lévy
noises, EPL 98, 50006 (2012).
22. B. Dybiec, N. Mitarai and K. Sneppen, Axelrod model: accepting or discussing, Eur. Phys. J. B.
85, 357 (2012).
23. B. Dybiec, Axelrod model with extended conservativeness, Int. J. Mod. Phys. C, 23, 1250086
(2012).
24. B. Dybiec, Mittag-Leffler Pattern in Anomalous Diffusion, Lect. Notes Electr. Eng. 257, 141
(2013).
25. K. Szczepaniec and B. Dybiec, Non-Gaussian, non-dynamical stochastic resonance, Eur. Phys. J.
B. 86, 468 (2013).
Rozdziały w monografiach:
1. B. Dybiec and E. Gudowska-Nowak, Stochastic diffusion and stable noise-induced phenomena, in
J. Klafter, S. C. Lim and R. Metzler (editors) Fractional Dynamics (World Scientific, Singapore,
2012).
Działalność edytorska:
1. Proceedings of 22nd Marian Smoluchowski Symposium on Statistical Physics – Acta Physica Polonica B 41(5) (2010) – edited by B. Dybiec, E. Gudowska-Nowak, P. F. Góra and R. Zygadło.
Publikacje popularnonaukowe:
1. P. Karp and B. Dybiec, Epidemie a obieg banknotów, Foton 111, 4 (2011).
2
Standardowa dyfuzja markowowska jest najprostszym rodzajem dyfuzji, od której obserwowane sa˛
liczne odst˛epstwa. Badana czasteczka
˛
może wykonywać skoki pochodzace
˛ z bardziej ogólnych rozkładów prawdopodobieństwa niż rozkład Gaussa. Naturalnym uogólnieniem rozkładu normalnego sa˛ rozkłady α-stabilne, należace
˛ do klasy rozkładów nieskończenie podzielnych. Podobnie jak rozkład Gaussa
sa˛ niezmiennicze ze wzgl˛edu na konwolucj˛e oraz istnieje dla nich uogólniona wersja centralnego twierdzenia granicznego. Dodatkowo rozkłady α-stabilne dla dużych wartości argumentu maja˛ asymptotyk˛e
typu prawa pot˛egowego. Wymienione własności sprawiaja,˛ że rozkłady α-stabilne sa˛ powszechnie stosowane do opisu układów nieb˛edacych
˛
w stanie równowagi. Zastosowanie bardziej ogólnego „białego”
szumu α-stabilnego w miejsce „białego” szumu gaussowskiego dostarcza opisu układów w stanach dalekich od równowagi. Ze wzgl˛edu na „biały” charakter szumu obserwowana dyfuzja jest nadal dyfuzja˛
spełniajac
˛ a˛ własność Markowa. W układach zaburzanych szumami α-stabilnymi obserwuje si˛e przyspieszenie procesów dyfuzji w porównaniu do układów zaburzanych „białym” szumem gaussowskim.
Niemarkowowskie procesy dyfuzji obserwowane sa˛ w przypadkach, gdy układ wykazuje długa˛ pami˛eć
o swojej historii. W takich sytuacjach zwykle obserwuje si˛e słabe łamanie ergodyczności.
Ruch pod wpływem fluktuacji bardziej ogólnych niż gaussowskie, długa pami˛eć o warunkach poczatkowych
˛
prowadza˛ zwykle do dyfuzji anomalnej, czyli takiej, w której średnie odchylenie kwadratowe skaluje si˛e superliniowo (superdyfuzja) lub subliniowo (subdyfuzja) z czasem. Odst˛epstwa od
liniowego skalowania średniego odchylenia kwadratowego sa˛ typowymi wyznacznikami dyfuzji anomalnej. Intuicyjnego i skutecznego opisu kinetyki anomalnej dostarczaja˛ bładzenia
˛
przypadkowe z czasem ciagłym
˛
(Continuous Time Random Walks – CTRW), dla których ewolucja g˛estości prawdopodobieństwa jest opisana asymptotycznie przez ułamkowe równania Fokkera-Plancka. Scenariusze bładzeń
˛
przypadkowych niejednokrotnie okazały si˛e skutecznym narz˛edziem opisu wielu skomplikowanych zjawisk zachodzacych
˛
w układach złożonych i biologicznych. Podkreślenia wymaga fakt, że bładzenia
˛
przypadkowe odwołujace
˛ si˛e do ruchów Browna i procesów dyfuzji stanowia˛ ogólniejszy model, ponieważ moga˛ opisywać nie tylko położenie. Dzi˛eki temu schematy bładzeń
˛
przypadkowych można
stosować w wielu bardzo różnorodnych zagadnieniach.
Cykl publikacji badanie dyfuzji anomalnej metodami fizyki statystycznej przedstawia wyniki
badań dotyczacych
˛
różnych aspektów dyfuzji i transportu anomalnego. Badanie zjawisk transportu anomalnego jest ważne, gdyż pozwala na lepsze zrozumienie zachowania układów dalekich od stanu równowagi oraz układów, w których obserwuje si˛e dyfuzj˛e anomalna.˛ Cykl stanowi 18 publikacji powstałych
w latach 2009 – 2013 roku i zamieszczonych w czasopismach takich jak: Phys. Rev. E, J. Stat. Mech,
EPL (Europhys. Lett.) i innych oraz jeden rozdział w monografii opublikowanej przez World Scientific.
Do najważniejszych wyników przedstawionych w niniejszej cyklu publikacji należy zaliczyć:
• udokumentowanie stosowalności i przydatności metod Monte Carlo opartych na równaniach Langevina i subordynowanych równaniach Langevina do badania zjawisk transportu anomalnego;
• zaprogramowanie stabilnych i przetestowanych narz˛edzi numerycznych pozwalajacych
˛
na dalsze
badanie zjawisk transportu;
• dokładne przebadanie dyfuzji anomalnej w obszarze niemarkowowskich lotów Léviego, ze szczególnym uwzgl˛ednieniem metod pozwalajacych
˛
wykryć niemarkowowskie zachowanie oraz charakterystyk˛e zachowań anomalnych;
• pokazanie nielokalnego charakteru warunków brzegowych dla markowowskich i niemarkowowskich lotów Léviego oraz rozwiazanie
˛
tego problemu na poziomie równań Langevina i subordynowanych równań Langevina;
• zastosowanie skalowania Sparre Andersena jako narz˛edzia do badania własności Markowa procesów stochastycznych;
• udowodnienie uniwersalnego charakteru procesu ucieczki ze skończonych przedziałów w obszarze niemarkowowskich lotów Léviego;
• określenie stabilnych miar kierunkowości, pozwalajacych
˛
na badanie efektu ratchetowego w obec3
ności szumów ci˛eżkoogonowych w szczególności. Pokazanie, że w układach zaburzanych szumami α-stabilnymi do powstania efektu zapadkowego wymagana jest mniejsza liczba elementów
niż w przypadku ratchetów zaburzanych szumem termicznym;
• udowodnienie istnienia stanów stacjonarnych w układach zaburzanych szumami α-stabilnymi
dla subharmonicznych studni potencjału;
• przebadanie sposobu dochodzenia do stanów stacjonarnych w obszarze markowowskich i niemarkowowskich lotów Léviego;
• pokazanie i udowodnienie, że dla stochastycznego oscylatora harmonicznego zaburzanego białym szumem α-stabilnym (w przeciwieństwie do jego gaussowskiego odpowiednika) położenie
i pr˛edkość sa˛ zależne;
• wyznaczenie zakresu stosowalności liniowej teorii odpowiedzi i relacji fluktuacyjno dyssypacyjnych do określenia odpowiedzi układów zaburzanych szumami Lévy’ego;
• przebadanie niedynamicznego rezonansu stochastycznego dla układów zaburzanych białym szumem α-stabilnym.
4
Dr hab. Bartłomiej Dybiec,
Instytut Fizyki im. Mariana Smoluchowskiego
Uniwersytet Jagielloński
ul. W. Reymonta 4
30-059 Kraków
Kraków, 24 marca 2014
Cykl artykułów badanie dyfuzji anomalnej metodami fizyki statystycznej – wykaz publikacji z okresu
pi˛eciu lat kalendarzowych (2009-2013) poprzedzajacych
˛
rok złożenia wniosku.
1. B. Dybiec, E. Gudowska-Nowak, Lévy stable noise induced transitions: Stochastic resonance,
resonant activation and dynamic hysteresis, J. Stat. Mech. P05004 (2009).
2. B. Dybiec, Anomalous diffusion: Temporal non-Markovianity and weak ergodicity breaking, J.
Stat. Mech. P08025 (2009).
3. B. Dybiec, Lévy noises: Double stochastic resonance in a single-well potential, Phys. Rev. E 80,
041111 (2009).
4. B. Dybiec, E. Gudowska-Nowak, Anomalous diffusion and generalized Sparre Andersen scaling,
EPL (Europhys. Lett.) 88, 10003 (2009).
5. B. Dybiec, E. Gudowska-Nowak, Discriminating between normal and anomalous random walks,
Phys. Rev. E 80, 061122 (2009).
6. B. Dybiec, Anomalous diffusion on finite intervals, J. Stat. Mech. P01011 (2010).
7. B. Dybiec, Approaching stationarity: Competition between long jumps and long waiting times, J.
Stat. Mech. P03019 (2010).
8. B. Dybiec, Universal character of escape kinetics from finite intervals, Acta Phys. Pol. B 41, 1127
(2010).
9. B. Dybiec, Suppressing anomalous diffusion by cooperation, J. Phys. A: Math. Gen. 43, 312001
(2010).
10. B. Dybiec, I. M. Sokolov, A. V. Chechkin, Stationary states in single-well potentials under symmetric Lévy noises, J. Stat. Mech. P07008 (2010).
11. B. Dybiec, Escape from the potential well: Competition between long jumps and long waiting
times, J. Chem. Phys. 133, 244114 (2010).
12. B. Dybiec and E. Gudowska-Nowak, Subordinated diffusion and CTRW asymptotics, Chaos 20,
043129 (2010).
13. I. Pavlyukevich, B. Dybiec, I. M. Sokolov and A. V. Chechkin, Lévy ratchet in a weak noise limit
– theory and simulation, Eur. Phys. J. ST 191, 223 (2010).
14. I. M. Sokolov, B. Dybiec and W. Ebelling, Harmonic oscillator under Lévy noise: Unexpected
properties in the phase space, Phys. Rev. E 83, 041118 (2011).
15. B. Dybiec, I. M. Sokolov, and A. V. Chechkin, Relaxation to stationary states for anomalous
diffusion, Comm. Nonlinear. Sci. Numer. Simulat Comm. Nonlinear. Sci. Numer. Simulat 16,
4549 (2011).
1
16. B. Dybiec, J. M. Parrondo and E. Gudowska-Nowak, Fluctuation-dissipation relations under Lévy
noises, EPL 98, 50006 (2012).
17. B. Dybiec, Mittag-Leffler Pattern in Anomalous Diffusion, Lect. Notes Electr. Eng. 257, 141
(2013).
18. K. Szczepaniec and B. Dybiec, Non-Gaussian, non-dynamical stochastic resonance, Eur. Phys. J.
B. 86, 468 (2013).
Rozdziały w monografiach:
1. B. Dybiec and E. Gudowska-Nowak, Stochastic diffusion and stable noise-induced phenomena, in
J. Klafter, S. C. Lim and R. Metzler (editors) Fractional Dynamics (World Scientific, Singapore,
2012).
Działalność edytorska:
1. Proceedings of 22nd Marian Smoluchowski Symposium on Statistical Physics – Acta Physica Polonica B 41(5) (2010) – edited by B. Dybiec, E. Gudowska-Nowak, P. F. Góra and R. Zygadło.
2