数学模型是理解复杂系统行为的重要工具。例如，为了预测气候变化日益严重的后果，研究人员建立了计算模型，可以预测海平面在100年内上升，或者预测干旱和风暴的强度。但是因为气候是一个如此复杂的系统——跨越地理和时间尺度——试图创建这样的模型可能会超出计算能力的极限，使可靠的预测变得困难。
芝加哥大学(University of Chicago)新的数学和统计创新研究所(Institute for Mathematical and Statistical Innovation)于今年早些时候成立，将致力于解决这类紧迫的全球挑战。在10月7日至9日的研究所开幕会议上，研究人员将讨论如何将数学和统计思想应用到科学和社会问题上，比如气候变化。
IMSI主任、芝加哥大学数学教授凯文·科利特(Kevin Corlette)说:“开幕式将把全球数学科学界的成员聚集在一起，阐明这个领域与我们作为一个社会所面临的紧迫问题的联系。”“我们希望围绕这些问题开展智力活动，以及对话和合作。”
除了气候变化，该研究所还致力于将其专业知识应用于涉及大量复杂数据的科学主题，包括卫生保健和医学、材料科学、量子计算和信息以及不确定性量化。
“有时候数学家和其他领域的科学家之间会有语言障碍，”查尔斯·h·斯威夫特杰出数学教授、计算和应用数学委员会成员塔基斯·苏加尼斯(Takis Souganidis)说。“这个研究所和这次会议的目的就是试图弥合这一差距，把那些相信数学和统计还有空间帮助他们解决各自领域问题的人们聚集在一起。”
例如，该研究所的卫生保健主题连接了计算机科学、工程、统计和医学等领域。科学家们使用统计和数学方法来优化医疗保健的提供，使用人工智能创建一个早期预警系统来预测疾病的发作，建立模型来了解癌症将如何扩散或改善医疗成像。
IMSI的开幕会议体现了这种跨学科的方法。演讲者阵容代表了广泛的领域——从大气科学到计算，到商业和数学。主题包括分布式系统和平均场游戏;数据的应用科学和金融工程治愈癌症;人工智能;以及量子计算的优势。
在今年余下的时间里，IMSI将举办专门探讨其各项科学主题的讲习班，包括将于10月下旬举行的COVID-19讲习班，该讲习班将汇集生物医学专家、流行病学家、公共卫生官员、经济学家、商业专业人员和生物伦理学家。IMSI也接受四分之一长的项目提案，其中跨学科的研究小组将探索与这些独特的挑战相关的问题。
Corlette说:“我们希望IMSI开幕会议上的谈话能激发关于长期项目或未来研讨会的想法。”“我们希望我们的观众在离开的时候能有一些东西去思考——一个问题或问题能把他们带到一个新的方向。”
该研究所由来自芝加哥大学、西北大学、伊利诺斯大学芝加哥分校和伊利诺斯大学香槟分校的数学家和统计学家组成。任何对探索研究所重点领域感兴趣的人都可以报名参加开幕会议。