Molts dels sistemes naturals i artificials sovint estan compostos per elements oscil·latoris que, a més d'evolucionar segons la seva pròpia dinàmica interna, interactuen mútuament. COSMOS (Complex Oscillatory Systems: Modeling and Analysis) és un projecte que pertany a les Xarxa Innovadora de Formació a Europa, European Joint Doctorates (EJD), una de les accions del programa Marie Curie de la Unió Europea, l'objectiu de la qual és promoure la col·laboració internacional, intersectorial i multidisciplinària en la formació doctoral europea de 15 candidats en 15 diferents propostes de recerca relacionades amb l'estudi de sistemes oscil·latoris.

Aquesta és la primera vegada que hi participa la Universitat Pompeu Fabra en un projecte d'aquestes característiques, dins de l' European Joint Doctorates. A través del consorci del projecte COSMOS, membres del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) intervenen com a investigadors principals: Ralph Gregor Andrzejak , membre del Grup de Recerca Nonlinear Signal Analysis , i Ernest Montbrió , membre del Grup de Recerca en Neurociència Computacional al Centre de Cognició i Cervell. Dins de la iniciativa COSMOS aquests investigadors principals dirigiran tesis doctorals relacionades amb els seus respectius projectes, un total de quatre propostes d'investigació.

Dinàmica de les oscil·lacions en el potencial de membrana de les cèl·lules

El potencial de membrana de les cèl·lules vives depèn, principalment, de les concentracions internes d'ions potassi, sodi i clor, entre d'altres. Però una cèl·lula viva està sempre en un estat de canvi continu. El projecte d' Ernest Montbrió i Ralph G Andrzejak , que duran a terme amb Aneta Stefanovska, investigadora de la Universitat de Lancaster (Regne Unit), té com a principal objectiu proposar una nova física de la cèl·lula viva. El doctorand a càrrec d'aquesta recerca analitzarà la dinàmica del potencial de membrana de les cèl·lules amb la finalitat de construir les lleis que governen la funció cel·lular a través de les quals poder inferir quan aquestes van malament, com per exemple en malalties com el càncer.

Una contribució a la teoria macroscòpica de les xarxes neuronals

Ernest Montbrió i Aneta Stefanovska, dins del projecte COSMOS intervenen en una altra línia de recerca que es detindrà en l'estudi dels la dinàmica de grans poblacions de cèl·lules nervioses de l'escorça cerebral. Mitjançant tècniques matemàtiques i de neurociència computacional, el projecte pretén establir la relació existent entre la dinàmica macroscòpica de les xarxes neuronals i les propietats microscòpiques de les cèl·lules nervioses, les neurones. 

Desenvolupament i aplicació de noves tècniques d'anàlisi de senyals fisiològiques

Ralph G. Andrzejak, conjuntament amb Maximilian Moser, investigador de la Universitat de Graz (Àustria), seran els directors un projecte que se situa en la interfície entre la física, les matemàtiques aplicades, la fisiologia i la medicina. Una recerca que se centra en el desenvolupament i aplicació de noves tècniques d'anàlisi de senyals no lineals per estudiar interaccions xarxes dinàmiques. Noves tècniques que després de ser avaluades en models matemàtics s'esperen aplicar als enregistraments experimentals cardiorespiratoris que es duran a terme a Àustria. L'objectiu del projecte és generar informació sobre l'estat vital del subjecte en observació.  Aquest enfocament és innovador i rellevant per a la salut humana.

Nous mètodes de detecció de topologia de xarxes complexes

Ralph G. Andrzejak, conjuntament amb Zoran Levnajic, de la Facultat d'Estudis de la Informació (Eslovènia), dirigiran en un projecte sobre oscil·lació de xarxes complexes. Els sistemes complexos, entre els quals hi ha els éssers vius i les xarxes socials, entre d'altres, es caracteritzen per tenir molts elements en interacció. L'objectiu d'aquesta tesi doctoral desenvoluparà nous mètodes de detecció de la topologia de les xarxes fins ara desconegudes a partir de les dades sintètiques o empíriques disponibles. Basant-se en els resultats de recerques anteriors l'objectiu serà construir un marc de metodologies aplicables a una varietat d'escenaris realistes possibles.

PREDICTABLE: Understanding and predicting developmental language abilities and disordes in multilingual Europe, serà un altre projecte que s'acaba d'iniciar i que es durà a terme a la UPF dins dels Initial Training Networks del programa Marie Curie de la Unió Europea.  Es un projecte del Centre de Cognició i Cervell del DTIC i són els investigadors principals i directors doctorals, Núria Sebastián-Gallés i Luca Bonatti.

La Universitat Pompeu Fabra té oberta la sol·licitud de places d'investigador doctoral per als projectes mencionats. Els candidats, del programa European Joint Doctorates en acabar els seu doctorat, seran doctors europeus per les universitats adscrites al projecte que hagin desenvolupat.