Andrea Tosin

- Full Professor of Mathematical Physics (2020-present) - Formerly: Associate Professor of Mathematical Physics at Politecnico di Torino (2015-2020); Researcher at Istituto per le Applicazioni del Calcolo "M. Picone" of Consiglio Nazionale delle Ricerche (2011-2015)

• My research consists in revisiting classical methods of kinetic theory, such as e.g., Boltzmann-type collisional equations, Fokker-Planck asymptotics, hydrodynamic limits, to investigate emerging mathematical problems in the modelling of interacting multi-agent systems. Applications include vehicular traffic, social dynamics, and population dynamics.

ERC sectors

SDG

• Premio INDAM – SIMAI conferred by Istituto Nazionale di Alta Matematica e Società Italiana di Matematica Applicata e Industriale, Italy (2010)
• Premio Biennale SIMAI conferred by SIMAI - Società Italiana di Matematica Applicata e Industriale, Italy (2013)

• Effective member - Unione Matematica Italiana (UMI), Italia (2015-)
• Effective member - Gruppo Nazionale per la Fisica Matematica (GNFM) - Istituto Nazionale di Alta Matematica "F. Severi" (INdAM), Italia (2008-)
• Effective member - Società Italiana di Matematica Applicata e Industriale (SIMAI), Italia (2008-2020)

• EUROPEAN JOURNAL OF APPLIED MATHEMATICS (2025-), Editorial board member
• MATHEMATICS AND COMPUTERS IN SIMULATION (2018-), Editorial board member
• MODELING AND SIMULATION IN SCIENCE, ENGINEERING AND TECHNOLOGY (2013-2015), Editorial board member
• SEMA SIMAI SPRINGER SERIES (2012-2022), Editorial board member

• Ricercatore, presso Consiglio Nazionale delle Ricerche (3/10/2011-28/10/2015)

• Membro della Commissione Nazionale dell'Abilitazione Scientifica Nazionale (ASN) per il Settore Concorsuale 01/A4 - Fisica Matematica (2021-2023)

• Gruppo di Attività SIMAI sui Sistemi Complessi (SisCo-SIMAI) (2012-2020). Coordinamento

• SCIENZE MATEMATICHE, 2024/2025 (40. ciclo)
  Politecnico di TORINO
• SCIENZE MATEMATICHE, 2023/2024 (39. ciclo)
  Politecnico di TORINO
• MATEMATICA PURA E APPLICATA, 2022/2023 (38. ciclo)
  Politecnico di TORINO
• MATEMATICA PURA E APPLICATA, 2021/2022 (37. ciclo)
  Politecnico di TORINO
• MATEMATICA PURA E APPLICATA, 2020/2021 (36. ciclo)
  Politecnico di TORINO

• Collegio di Ingegneria Elettronica, delle Telecomunicazioni e Fisica. Componente invitato
• Collegio di Ingegneria Matematica. Componente

PhD

• Dinamica della folla: applicazioni in ingegneria e architettura. A.A. 2019/20, INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE. Teaching assistant

Master of Science

• Modelli di trasporto e teorie cinetiche. A.A. 2024/25, INGEGNERIA MATEMATICA. Collaboratore del corso
• Modelli di trasporto e teorie cinetiche. A.A. 2023/24, INGEGNERIA MATEMATICA. Collaboratore del corso
• Modelli di trasporto e teorie cinetiche. A.A. 2022/23, INGEGNERIA MATEMATICA. Collaboratore del corso
• Modelli di trasporto e teorie cinetiche. A.A. 2021/22, INGEGNERIA MATEMATICA. Collaboratore del corso
• Modelli di trasporto e teorie cinetiche. A.A. 2020/21, INGEGNERIA MATEMATICA. Collaboratore del corso
• Modelli di trasporto e teorie cinetiche. A.A. 2019/20, INGEGNERIA MATEMATICA. Collaboratore del corso

Bachelor of Science

• Equazioni della fisica matematica. A.A. 2024/25, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Titolare del corso
• Metodi matematici per l'ingegneria. A.A. 2024/25, INGEGNERIA ELETTRONICA. Collaboratore del corso
• Equazioni della fisica matematica. A.A. 2023/24, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Titolare del corso
• Metodi matematici per l'ingegneria. A.A. 2023/24, INGEGNERIA ELETTRONICA. Titolare del corso
• Equazioni della fisica matematica. A.A. 2022/23, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Titolare del corso
• Matematica per l'Intelligenza Artificiale. A.A. 2022/23, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Collaboratore del corso
• Metodi matematici per l'ingegneria. A.A. 2022/23, INGEGNERIA ELETTRONICA. Titolare del corso
• Equazioni della fisica matematica. A.A. 2021/22, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Titolare del corso
• Matematica per l'Intelligenza Artificiale. A.A. 2021/22, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Collaboratore del corso
• Metodi matematici per l'ingegneria. A.A. 2021/22, INGEGNERIA ELETTRONICA. Titolare del corso
• Matematica per l'Intelligenza Artificiale. A.A. 2020/21, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Collaboratore del corso
• Equazioni della fisica matematica. A.A. 2020/21, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Titolare del corso
• Metodi matematici per l'ingegneria. A.A. 2020/21, INGEGNERIA ELETTRONICA. Titolare del corso
• Meccanica razionale. A.A. 2019/20, MATEMATICA PER L'INGEGNERIA. Titolare del corso
• Metodi matematici per l'ingegneria. A.A. 2019/20, INGEGNERIA ELETTRONICA. Titolare del corso

• Vehicular trafic, human crowds and social systems (DISMA)

• Models and Methods in Mathematical Physics (DISMA)

Projects funded by competitive calls

• ANATOMY - A Unitary Mathematical Framework for Modelling Muscular Dystrophies, (2023-2025) - Componente gruppo di Ricerca
  Nationally funded research - PRIN
• IMASED - Integrated Mathematical Approaches to Socio-Epidemiological Dynamics, (2022-2025) - Responsabile Scientifico
  Nationally funded research - PRIN

Projects funded by commercial contracts

• Protocollo d'Intesa - tra il Politecnico di Torino/DAD e Company Oasys Ltd - Proff. Mellano Paolo e Tosin Andrea - (2019-2022), (2019-2022) - Responsabile Scientifico
  Memoranda of Understanding

• Martina Fraia. Programme in Scienze Matematiche (39^th cycle, 2023-in progress)
• Emanuele Bernardi. Programme in Matematica Pura E Applicata (38^th cycle, 2022-in progress)
• Elisa Paparelli. Programme in Matematica Pura E Applicata (37^th cycle, 2021-2025)
  Thesis: Mathematical modelling and optimal control of epidemiological systems across scales

My research consists in revisiting classical methods of kinetic theory, such as e.g., Boltzmann-type collisional equations, Fokker-Planck asymptotics, hydrodynamic limits, to investigate emerging mathematical problems in the modelling of interacting multi-agent systems. Applications include vehicular traffic, social dynamics, and population dynamics.

• Goettlich, Simone; Schillinger, Thomas; Tosin, Andrea (2025)
  Probabilistic modeling of car traffic accidents. In: SIAM JOURNAL ON APPLIED MATHEMATICS, vol. 85, pp. 1099-1120. ISSN 1095-712X
  Contributo su Rivista
• Lorenzi, Tommaso; Paparelli, Elisa; Tosin, Andrea (2024)
  Modelling coevolutionary dynamics in heterogeneous SI epidemiological systems across scales. In: COMMUNICATIONS IN MATHEMATICAL SCIENCES, vol. 22, pp. 2131-2165. ISSN 1539-6746
  Contributo su Rivista
• Chiarello, Felisia Angela; Göttlich, Simone; Schillinger, Thomas; Tosin, Andrea (2024)
  Hydrodynamic traffic flow models including random accidents: A kinetic derivation. In: COMMUNICATIONS IN MATHEMATICAL SCIENCES, vol. 22, pp. 845-870. ISSN 1539-6746
  Contributo su Rivista
• Della Marca, Rossella; Loy, Nadia; Tosin, Andrea (2023)
  An SIR model with viral load-dependent transmission. In: JOURNAL OF MATHEMATICAL BIOLOGY, vol. 86. ISSN 1432-1416
  Contributo su Rivista
• Chiarello, Felisia Angela; Tosin, Andrea (2023)
  Macroscopic limits of non-local kinetic descriptions of vehicular traffic. In: KINETIC AND RELATED MODELS, vol. 16, pp. 540-564. ISSN 1937-5093
  Contributo su Rivista
• Della Marca, Rossella; Loy, Nadia; Tosin, Andrea (2022)
  An SIR-like kinetic model tracking individuals' viral load. In: NETWORKS AND HETEROGENEOUS MEDIA, vol. 17, pp. 467-494. ISSN 1556-1801
  Contributo su Rivista
• Medaglia, Andrea; Tosin, Andrea; Zanella, Mattia (2022)
  Monte Carlo stochastic Galerkin methods for non-Maxwellian kinetic models of multiagent systems with uncertainties. In: SN PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS AND APPLICATIONS, vol. 3. ISSN 2662-2963
  Contributo su Rivista
• Dimarco, Giacomo; Tosin, Andrea; Zanella, Mattia (2022)
  Kinetic Derivation of Aw-Rascle-Zhang-Type Traffic Models with Driver-Assist Vehicles. In: JOURNAL OF STATISTICAL PHYSICS, vol. 186, pp. 1-26. ISSN 0022-4715
  Contributo su Rivista
• Loy, Nadia; Raviola, Matteo; Tosin, Andrea (2022)
  Opinion polarisation in social networks. In: PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS OF THE ROYAL SOCIETY OF LONDON SERIES A: MATHEMATICAL PHYSICAL AND ENGINEERING SCIENCES, vol. 380, pp. 1-15. ISSN 1364-503X
  Contributo su Rivista
• Chiarello, FELISIA ANGELA; Piccoli, Benedetto; Tosin, Andrea (2021)
  A statistical mechanics approach to macroscopic limits of car-following traffic dynamics. In: INTERNATIONAL JOURNAL OF NON-LINEAR MECHANICS, vol. 137. ISSN 0020-7462
  Contributo su Rivista
• Loy, Nadia; Tosin, Andrea (2021)
  Boltzmann-type equations for multi-agent systems with label switching. In: KINETIC AND RELATED MODELS, vol. 14, pp. 867-894. ISSN 1937-5093
  Contributo su Rivista
• Tosin, Andrea; Zanella, Mattia (2021)
  Boltzmann-type description with cutoff of Follow-the-Leader traffic models. In: Trails in Kinetic Theory: Foundational Aspects and Numerical Methods / S.N., S.L., Springer, pp. 227-251. ISBN: 978-3-030-67103-7
  Contributo in Volume
• Loy, Nadia; Tosin, Andrea (2021)
  A viral load-based model for epidemic spread on spatial networks. In: MATHEMATICAL BIOSCIENCES AND ENGINEERING, vol. 18, pp. 5635-5663. ISSN 1551-0018
  Contributo su Rivista
• Tosin, Andrea; Zanella, Mattia (2021)
  Uncertainty damping in kinetic traffic models by driver-assist controls. In: MATHEMATICAL CONTROL AND RELATED FIELDS. ISSN 2156-8472
  Contributo su Rivista
• Herty, Michael; Tosin, Andrea; Visconti, Giuseppe; Zanella, Mattia (2021)
  Reconstruction of traffic speed distributions from kinetic models with uncertainties. In: ICIAM 2019, pp. 1-16. ISBN: 978-3-030-66559-3
  Contributo in Atti di Convegno (Proceeding)
• Chiarello, FELISIA ANGELA; Piccoli, Benedetto; Tosin, Andrea (2021)
  Multiscale control of generic second order traffic models by driver-assist vehicles. In: MULTISCALE MODELING & SIMULATION, vol. 19, pp. 589-611. ISSN 1540-3459
  Contributo su Rivista
• Bertsch, Michiel; Franchi, Bruno; Meschini, Valentina; Carla Tesi, Maria; Tosin, Andrea (2021)
  A sensitivity analysis of a mathematical model for the synergistic interplay of amyloid beta and tau on the dynamics of Alzheimer’s disease. In: BRAIN MULTIPHYSICS, vol. 2, pp. 1-13. ISSN 2666-5220
  Contributo su Rivista
• Piccoli, B.; Tosin, A.; Zanella, M. (2020)
  Model-based assessment of the impact of driver-assist vehicles using kinetic theory. In: ZEITSCHRIFT FUR ANGEWANDTE MATHEMATIK UND PHYSIK, vol. 71. ISSN 0044-2275
  Contributo su Rivista
• Fraia, Martina; Tosin, Andrea (2020)
  The Boltzmann legacy revisited: kinetic models of social interactions. In: MATEMATICA, CULTURA E SOCIETÀ, vol. 5, pp. 93-109. ISSN 2499-751X
  Contributo su Rivista
• Toscani, G.; Tosin, A.; Zanella, M. (2020)
  Kinetic modelling of multiple interactions in socio-economic systems. In: NETWORKS AND HETEROGENEOUS MEDIA, vol. 15, pp. 519-542. ISSN 1556-1801
  Contributo su Rivista
• Dimarco, Giacomo; Tosin, Andrea (2020)
  The Aw-Rascle traffic model: Enskog-type kinetic derivation and generalisations. In: JOURNAL OF STATISTICAL PHYSICS, vol. 178, pp. 178-210. ISSN 0022-4715
  Contributo su Rivista