Simuleringsmetoder inom statistisk dataanalys tillhandahåller ovärderliga verktyg för att öka kunskapen inom många områden, som till exempel biomedicin. Umberto Picchini har nyligen blivit utnämnd till professor i matematisk statistik och kommer att hålla en installationsföreläsning om sin mycket personliga resa genom statistisk slutledning och stokastisk modellering.
Umbertos huvudsakliga forskningsintresse är att konstruera statistiska metoder för att kvantifiera osäkerhet i stokastiska modeller, särskilt matematiska modeller som syftar till att beskriva naturliga – fysiska eller biologiska – processer som påverkas av slumpmässighet. Den mesta av hans nuvarande forskning handlar om Bayesiansk inferensmetodologi. Exempel på tillämpat arbete rör tillväxt av tumörer på huden hos möss, encellsdynamik inom systembiologi, dynamik i koncentration av glukos och insulin i blodplasma samt neuropatiproblem, där nervceller i huden dör på grund av diabetes.
– Medvetet eller inte så har alla mina tillämpningar hittills varit biomedicinska. Det intresserar mig verkligen, men det är också en konsekvens av mitt doktorandarbete.
Umberto gjorde sitt mastersarbete i Rom. En biomatematisk enhet, ledd av doktor Andrea de Gaetano och finansierat av det italienska forskningsrådet, sökte vid den tiden efter unga forskare som kunde hjälpa till med dataanalys. Umberto gjorde en del arbeten åt dem och kort därefter doktorerade han vid Sapienza Università di Roma i samarbete med biomatematiklaboratoriet.
Simuleringsmetoder i statistisk slutledning
Från Rom fortsatte Umberto till Köpenhamn, där hans biträdande handledare från doktorandåren, professor Susanne Ditlevsen, hade bjudit in honom till en ettårig postdoktorstjänst. Han blev sedan lektor vid Durham University men saknade den skandinaviska livsstilen och goda balansen i arbetslivet och fick en forskarassistenttjänst vid Lunds universitet. Sedan 2018 har han varit docent vid Göteborgs universitet.
Under det senaste decenniet har Umberto fokuserat på att utveckla metodiken för Bayesiansk slutledning, i synnerhet för komplexa modeller som kan simuleras men inte behandlas analytiskt. Detta forskningsområde är känt som simulationsbaserad inferens. Flera av hans publikationer handlar även om modeller som använder stokastiska differentialekvationer.
– Många moderna forskningsfrågor går inte att hantera analytiskt med penna och papper, och därför är statistiska metoder och maskininlärningsmetoder baserade på datorsimuleringar väsentliga. Dessa modeller måste inte bara vara exakta, utan också beräkningseffektiva att köra.
Större fokus på experimentdesign?
– I framtiden skulle jag vilja vara mer involverad i experimentdesign, som är en metodologisk gren av statistiken som syftar till att optimera planeringen av vetenskapliga experiment i verkligheten så att man erhåller de mest informativa data.
Som ett exempel på detta beskriver Umberto utformningen av läkemedel. Man kanske vill observera effekten av ett visst läkemedel på människor och behöver blodprover som tas med specifika intervall, till exempel varje timme. Detta kräver tid, kostnader och inte minst obehag för försökspersonerna. Om metodiken kan visa att blodprover som tas var sjätte timme i stället skulle vara tillräckligt informativa så skulle det vara en enorm vinst totalt sett.
Samarbetsanda på institutionen
Umberto har även andra roller vid sidan av att forska och undervisa på institutionen. Han är arbetsmiljöombud, och även studierektor för forskarutbildningen i tillämpad matematik och statistik.
– Det första är inte någon särskilt ansträngande uppgift eftersom det inte finns några stora konflikter på institutionen. Jag tycker verkligen att vi har en samarbetsanda här på Matematiska vetenskaper, där vi förstår och stöttar varandra. Min motivation för att vara ombud är att jag tror att jag har förmågan att lyssna på andras problem och bryr mig om arbetsmiljöns välbefinnande.
– Som studierektor för forskarutbildningen har jag haft möjligheten att bevittna studieutvecklingen för många av våra doktorander. Vi har så många begåvade unga forskare! Jag är naturligtvis särskilt glad över de doktorander som jag själv handleder, för närvarande Petar Jovanovski och Henrik Häggström, som båda forskar inom området simulationsbaserad inferens.
Umberto Picchini håller sin installationsföreläsning My personal journey through statistical inference, Bayes and stochastic modelling fredag den 21 februari kl 15.15 i sal Pascal, Hörsalsvägen 1.
- Professor, Tillämpad matematik och statistik, Matematiska vetenskaper