Christian Engström
ProfessorUndervisning
Jag undervisar i kurser inom analys, algebra och beräkningsvetenskap.
Forskning
En digital tvilling är en virtuell avbildning av ett system som existerar i verkligheten och kan vara till stor nytta vid simuleringar eller förbättringar av olika typer av processer. Digitala tvillingar utvecklas ofta av forskare som samarbetar tvärvetenskapligt för att kombinera sina olika kompetenser och kunskaper.
Min forskning är fokuserad på utveckling av den teoretiska grunden för digitala tvillingar och studera de matematiska modeller som tillsammans med data utgör fundamentet till prediktiva digitala tvillingar. Målet är att matematiskt visa att den digitala tvillingen alltid är tillförlitlig.
Inom skogssektorn samarbetar jag med experter med en bred kompetens inom skogsekologi, fjärranalys och artificiell intelligens, AI. Målet är att bättre kunna förutsäga risker och skogens utveckling över tid. Detta görs genom att ta fram nya robusta modeller för tex invasiva arter och insektsangrepp. Konsekvenser av klimatförändringar är också en viktig komponent för att förutsäga skogens utveckling över lång tid.
Partiella differentialekvationer (PDE) är viktiga verktyg för modellering av många processer inom vetenskap och teknik, inklusive insektsangrepp och utbredning invasiva arter. I min forskning utvecklar jag matematisk och numerisk analys som resulterar i robusta och mycket snabba numeriska metoder, vilka kan användas för att bygga digitala tvillingar av vår värld. Nya mycket snabba numeriska metoder utgör en hörnsten i utvecklingen av effektiva maskininlärningsalgoritmer för PDE, optimering med PDE-bivillkor och för osäkerhetskvantifiering.
Resonanser i mekaniska strukturer som hus och broar kan orsaka kraftiga vibrationer som får förödande konsekvenser men resonanser är i andra fall önskvärda, till exempel för att genera en viss ton i ett musikinstrument. I matematiken används spektralteori för att studera resonanser.
I min forskning studerar jag matematik som beskriver resonanser i slutna och öppna system. Jag utvecklar numeriska metoder för dessa problem och studerar tillämpningar inom nano-optik, akustik, värmeledning och mekanik. Jag utvecklar även nya numeriska metoder för tidsberoende och ickelinjära problem.
Jag är under 2022-2027 projektledare det VR-finansierade projektet
Approximation av fraktionella integro-differentialekvationer utan förorening av spektrum
Uppdrag
Jag är vicedekan för forskning och forskarutbildning vid fakulteten för teknik
Mina forskargrupper
-
Beräkningsmatematik för prediktiva digitala tvillingar (PreDiTwin) Under de senaste åren har stora framsteg inom matematik, processbaserad modellering, datavetenskap och sensorteknik öppnat upp…
-
Deterministic and Stochastic Modelling Forskningsområdet Deterministic and Stochastic Modelling inom Linnaeus University Centre for Data Intensive Sciences and Applications (DISA) samlar forskare med…
-
Waves, Signals and Systems Forskningen inom vågor, signaler och system handlar främst om akustiska och elektromagnetiska direkta och inversa problem, med tillämpningar inom teknik och industri.
-
Vetenskapliga beräkningar och partiella differentialekvationer Under detta forskningstema studeras beräkningsmetoder för partiella differentialekvationer, analys av differential- och…
Mina pågående forskningsprojekt
-
Projekt: Approximation av fraktionella integro-differentialekvationer utan förorening av spektrum I projektet utvecklas matematisk teori och programvara för att beräkna resonanser utan risk för falska…
-
Projekt: Effektiva och tillförlitliga beräkningar av spridningsresonanser Beräkningar av spridningsresonanser är inom nanooptik viktiga för utvecklingen av fototermisk cancerterapi, optiska antenner…
-
Projekt: Optimering med PDE-bivillkor Partiella differentialekvationer (PDE) används för att modellera ett stort antal fenomen inom vetenskap och teknik. Optimeringsproblem med PDE-bivillkor uppstår…
-
Projekt: Spektralteori för obegränsade operatorfunktioner Avancerade tidsberoende material används för att modellera viskoelastiska egenskaper hos trä, vågutbredning av ultraljud och system med…
-
Projekt: Vågutbredning och strålningstransport i atmosfären Vågutbredning och strålningstransport i atmosfären är ett modernt forskningsområde med omedelbar anknytning till växthuseffekten och den…
Publikationer
Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
-
Engström, C., Torshage, A. (2024). Spectral properties of a class of operator functions with applications to the Moore-Gibson-Thompson equation with memory. Journal of Mathematical Analysis and Applications. 532 (2).
Status: Publicerad -
Engström, C. (2024). On spectral enclosures for Maxwell’s equations with the Drude-Lorentz model. Applied Mathematics Letters. 155.
Status: Publicerad -
Engström, C., Giani, S., Grubišić, L. (2023). Numerical solution of distributed-order time-fractional diffusion-wave equations using Laplace transforms. Journal of Computational and Applied Mathematics. 425.
Status: Publicerad -
Araújo C., J.C., Engström, C., Wadbro, E. (2023). Shape optimization for the strong routing of light in periodic diffraction gratings. Journal of Computational Physics. 472.
Status: Publicerad -
Giani, S., Engström, C., Grubišić, L. (2023). khp-adaptive spectral projection based discontinuous Galerkin method for the numerical solution of wave equations with memory. Journal of Computational and Applied Mathematics. 429.
Status: Publicerad -
Engström, C., Giani, S., Grubišić, L. (2022). A spectral projection based method for the numerical solution of wave equations with memory. Applied Mathematics Letters. 127.
Status: Publicerad -
Engström, C., Giani, S., Grubisic, L. (2022). Higher Order Composite DG approximations of Gross–Pitaevskii ground state : benchmark results and experiments. Journal of Computational and Applied Mathematics. 400.
Status: Publicerad -
Engström, C. (2021). Spectra of Gurtin-Pipkin type of integro-differential equations and applications to waves in graded viscoelastic structures. Journal of Mathematical Analysis and Applications. 499 (2).
Status: Publicerad -
Araújo C, J.C., Engström, C. (2021). On spurious solutions encountered in Helmholtz scattering resonance computations in Rd with applications to nano-photonics and acoustics. Journal of Computational Physics. 429. 1-20.
Status: Publicerad -
Araujo, J., Campos, C., Engström, C., Roman, J. (2020). Computation of scattering resonances in absorptive and dispersive media with applications to metal-dielectric nano-structures. Journal of Computational Physics. 407. 1-24.
Status: Publicerad -
Engström, C., Torshage, A. (2018). Accumulation of complex eigenvalues of a class of analytic operator functions. Journal of Functional Analysis. 275 (2). 442-477.
Status: Publicerad -
Engström, C., Torshage, A. (2018). Spectral properties of conservative, dispersive, and absorptive photonic crystals. GAMM - Mitteilungen. 41. 1-16.
Status: Publicerad -
Araujo-Cabarcas, J.C., Engström, C., Jarlebring, E. (2018). Efficient resonance computations for Helmholtz problems based on a Dirichlet-to-Neumann map. Journal of Computational and Applied Mathematics. 330. 177-192.
Status: Publicerad -
Engström, C., Langer, H., Tretter, C. (2017). Rational eigenvalue problems and applications to photonic crystals. Journal of Mathematical Analysis and Applications. 445 (1). 240-279.
Status: Publicerad -
Engström, C., Torshage, A. (2017). On equivalence and linearization of operator matrix functions with unbounded entries. Integral equations and operator theory. 89 (4). 465-492.
Status: Publicerad -
Engström, C., Torshage, A. (2017). Enclosure of the numerical range of a class of non-selfadjoint rational operator functions. Integral equations and operator theory. 88 (2). 151-184.
Status: Publicerad -
Araujo-Cabarcas, J.C., Engström, C. (2017). On spurious solutions in finite element approximations of resonances in open systems. Computers and Mathematics with Applications. 74 (10). 2385-2402.
Status: Publicerad -
Engström, C., Giani, S., Grubisic, L. (2016). Efficient and reliable hp-FEM estimates for quadratic eigenvalue problems and photonic crystal applications. Computers and Mathematics with Applications. 72 (4). 952-973.
Status: Publicerad -
Engström, C., Grubisic, L. (2015). A subspace iteration algorithm for Fredholm valued functions. Mathematical problems in engineering (Print). 2015. 1-14.
Status: Publicerad -
Wadbro, E., Engström, C. (2015). Topology and shape optimization of plasmonic nano-antennas. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 293. 155-169.
Status: Publicerad -
Engström, C. (2014). Spectral approximation of quadratic operator polynomials arising in photonic band structure calculations. Numerische Mathematik. 126 (3). 413-440.
Status: Publicerad -
Kaufmann, T., Engström, C. (2013). High-order absorbing boundary conditions for the meshless radial point interpolation method in the frequency domain. International journal of numerical modelling. 26 (5). 478-492.
Status: Publicerad -
Effenberger, C., Kressner, D., Engström, C. (2012). Linearization techniques for band structure calculations in absorbing photonic crystals. International Journal for Numerical Methods in Engineering. 89 (2). 180-191.
Status: Publicerad -
Kaufmann, T., Yu, Y., Engström, C., Chen, Z., Fumeaux, C. (2012). Recent developments of the meshless radial point interpolation method for time‐domain electromagnetics. International journal of numerical modelling. 25 (5-6). 468-489.
Status: Publicerad -
Wang, M., Engström, C., Schmidt, K., Hafner, C. (2011). On high-order FEM applied to canonical scattering problems in plasmonics. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. 8 (8). 1564-1572.
Status: Publicerad -
Engström, C. (2010). On a method to reduce uncertainties in bulk property measurements of two-component composites. IEEE transactions on microwave theory and techniques. 58 (2). 434-439.
Status: Publicerad -
Kaufmann, T., Engström, C., Fumeaux, C., Vahldieck, R. (2010). Eigenvalue-analysis and longtime-stability of resonant structures for the meshless radial point interpolation method in time-domain. IEEE transactions on microwave theory and techniques. 58 (12). 3399-3408.
Status: Publicerad -
Engström, C. (2010). On the spectrum of a holomorphic operator-valued function with applications to absorptive photonic crystals. Mathematical Models and Methods in Applied Sciences. 20 (8). 1319-1341.
Status: Publicerad -
Engström, C., Wang, M. (2010). Complex dispersion relation calculations with the applications to absorptive photonic crystals. International Journal for Numerical Methods in Engineering. 84. 849-863.
Status: Publicerad -
Engström, C., Hafner, C., Schmidt, K. (2009). Computations of lossy Bloch waves in two-dimensional photonic crystals. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. 6 (3). 775-783.
Status: Publicerad -
Engström, C., Richter, M. (2009). On the spectrum of an operator pencil with applications to wave propagation in periodic and frequency dependent materials. SIAM Journal on Applied Mathematics. 70 (1). 231-247.
Status: Publicerad -
Engström, C. (2007). Inverse bounds of two-component composites. SIAM Journal on Applied Mathematics. 68 (3). 666-679.
Status: Publicerad -
Engström, C., Sjöberg, D. (2007). On two numerical methods for homogenization of Maxwell's equations. Journal Electromagnetic Waves and Applications. 21 (13). 1845-1856.
Status: Publicerad -
Engström, C. (2007). Structural information of nanocomposites from measured optical properties. Journal of Physics : Condensed Matter. 19 (10).
Status: Publicerad -
Engström, C. (2006). Inverse bounds and bulk properties of complex-valued two-component composites. SIAM Journal on Applied Mathematics. 67 (1). 194-213.
Status: Publicerad -
Engström, C. (2005). Bounds on the effective tensor and structural parameters for anisotropic two-phase composite material. Journal of Physics D : Applied Physics. 38. 3695-3702.
Status: Publicerad -
Sjöberg, D., Engström, C., Kristensson, G., Wall, D., Wellander, N. (2005). A Floquet-Bloch decomposition of Maxwell's equations, applied to homogenization. Multiscale Modeling & simulation. 4 (1). 149-171.
Status: Publicerad
Konferensbidrag (Refereegranskat)
- Kaufmann, T., Engström, C., Fumeaux, C. (2011). Adaptive meshless methods in electromagnetic modeling : a gradient-based refinement strategy. European Microwave Week 2011: "Wave to the Future", EuMW 2011, Conference Proceedings - 41st European Microwave Conference, EuMC 2011. 559-562.
- Kaufmann, T., Fumeaux, C., Engström, C. (2011). A comparison of three meshless algorithms : Radial point interpolation, non-symmetric and symmetric Kansa method. 2011 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest.
- Kaufmann, T., Engström, C., Fumeaux, C. (2010). Residual-based adaptive refinement for meshless eigenvalue solvers. The International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA'10). 244-247.
- Kaufmann, T., Engström, C., Fumeaux, C. (2010). Characterization of an adaptiverenement algorithm for a meshless eigenvalue solver based on radial basis functions. 2010 Electromagnetic Compatibility Symposium – Melbourne. 17-20.
- Engström, C. (2010). On a high-order discontinuous Galerkin method applied to canonical scattering problems. International Symposium on Electromagnetic Theory : EMTS, 2010 URSI. 752-755.
- Kaufmann, T., Fumeaux, C., Engström, C., Vahldieck, R. (2009). Meshless eigenvalue analysis for resonant structures based on the radial point interpolation method. Microwave conference : 2009, APMC, Asia, Pasific. 818-821.
- Engström, C. (2005). Bounds on effective anisotropic material parameters. ICEAA 2005 - 9th International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications and EESC 2005 - 11th European Electromagnetic Structures Conference. 745-748.
- Engström, C., Sjöberg, D. (2004). A Comparison of two numerical methods for homogenization of Maxwell's equations. Computational Electromagnetics- Methods and Applications (EMB04), Gothenburg, Sweden, October 18-19, 2004. 50-57.
- Engström, C., Sjöberg, D. (2004). Numerical methods for homogenization of Maxwell's equations. URSI 2004 International Symposium on Electromagnetic Theory. 987-989.
- Sjöberg, D., Kristensson, G., Engström, C. (2003). Validity of homogenization using Bloch waves. ICEAA 2003 - International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications. 455-458.
- Engström, C., Kristensson, G., Sjöberg, D., Wall, D., Wellander, N. (2003). Homogenization of the Maxwell equations using Floquet-Bloch decomposition. Mathematical and numerical waves 2003 : aspect of wave propagation. 412-416.
Manuskript (Övrigt vetenskapligt)
- Engström, C. (2020). Spectra of Gurtin-Pipkin type of integro-differential equations and applications to waves in graded viscoelastic structures.
- Araujo Cabarcas, J.C., Compos, C., Engström, C., Roman, J. (2019). Computation of scattering resonances in absorptive and dispersive mediawith applications to metal-dielectric nano-structures.
- Araújo Cabarcas, J.C., Engström, C. (2019). On spurious solutions encountered in Helmholtz scattering resonance computations in Rd with applications to nano-photonics and acoustics. 32.
- Araujo Caracas, J.C., Engström, C., Jarlebring, E. (2016). Efficient resonance computations for Helmholtz problems based on a Dirichlet-to-Neumann map.