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Graduiertenkolleg π³ - Parameter Identification – Analysis, Algorithms, Applications

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Bearbeiter*innen: Daniel Otero Baguer,Tobias Kluth, Iwona Piotrowska-Kurczewski, Peter Maaß, Alexander Denker, Pascal Fernsel, Jean Le`Clerc Arrastia, Johannes Leuschner, Maximilian Schmidt
Projektförderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Projektträger: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Partner: Werner Brannath, Kompetenzzentrum für Klinische Studien, Universität Bremen; Christof Büskens, Universität Bremen; Alfred Schmidt, Universität Bremen; Jens Rademacher, Universität Bremen; Dmitry Feichtner-Kozlov, Universität Bremen; Thorsten Dickhaus, Universität Bremen; Vanessa Didelez, Leibniz-Institut für Präventionsforschung und Epidemiologie - BIPS, Bremen; Kathrin Flaßkamp, Universität des Saarlandes, Saarbrücken
Laufzeit:  01.10.2016 - 30.09.2025

Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG geförderte Graduiertenkolleg „Parameter Identification – Analysis, Algorithms, Applications“, kurz π³, ist seit Oktober 2016 am Zentrum für Technomathematik angesiedelt. Über das ZeTeM hinaus sind Mathematikerinnen und Mathematiker aus den Bereichen Algebra/Topologie, Angewandte Analysis und Statistik beteiligt. Außerdem sind bzw. waren insgesamt fünf weitere assoziierte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus den Fachbereichen Physik/Elektrotechnik, Biologie/Chemie und Produktionstechnik sowie vom European Molecular Biology Lab in Heidelberg in das Graduiertenkolleg eingebunden.

Gemäß dem Titel des Graduiertenkollegs liegt das Hauptaugenmerk auf der Parameteridentifikation. Mathematik ist eine universelle Sprache, die wie keine andere Wissenschaft geeignet ist, selbst komplexeste Fragestellungen unterschiedlichsten Ursprungs durch ihre Reduktion auf das Wesentliche handhabbar zu machen. Insbesondere bei zahlreichen Problemen der Parameteridentifikation, die in vielfältiger Form in allen Bereichen der Natur-, Lebens- und Ingenieurwissenschaften sowie bei industriellen und wirtschaftlichen Anwendungen auftreten, führt dies auf deterministische, hochdimensionale und nichtlineare Modelle. In diesem Graduiertenkolleg stehen dabei Probleme im Zentrum, die im Kern durch die Minimierung geeigneter Zielfunktionale modelliert werden. Hierzu werden Ansätze aus verschiedenen mathematischen Teildisziplinen verfolgt, die jedoch zahlreiche analytische Querverbindungen aufweisen und zu vergleichbaren algorithmischen Herausforderungen führen.

Die Bestimmung von Parametern ist in vielen mathematischen Forschungsrichtungen wiederzufinden. In π³ wird diese Frage primär in drei Forschungsgebieten angegangen: inverse Probleme, direkte Optimierung und mathematische Datenanalyse. Neben der Entwicklung neuer Methoden ist deren Transfer in die industrielle Praxis ein weiterer Schwerpunkt des Graduiertenkollegs. Aus diesem Grund gibt es zu jedem Forschungsgebiet eine gezielte Benchmark-Anwendung, in der die neu entwickelten Methoden benutzt und getestet werden. Passend zu den drei Forschungsgebieten von π³ sind diese die Bestimmung von Oberflächenstrukturen, Anwendungen im Bereich Automotive und MALDI Imaging.

Das internationale Team von Doktorandinnen und Doktoranden wird insbesondere an der Schnittstelle von angewandter Mathematik und wissenschaftlichem Rechnen für den akademischen und nicht-akademischen Arbeitsmarkt ausgebildet. Mathematisch-fachliche Qualifizierung und Förderung wissenschaftlicher Selbstständigkeit sind die Leitmotive des Qualifikations- und Supervisionskonzeptes. Ein charakteristisches Merkmal dieses Kollegs sind sogenannte Study Groups: Diese bestehen aus vier bis sech Forschenden, die an verwandten Themen arbeiten und isch austauschen. Im Qualifikationsprogramm werden zudem Schwerpunkte auf die  Wahrung guter wissenschaftlicher Praxis, Gleichstellung und die Vorbereitung auf das weitere Berufsleben gelegt. Die Promovierenden werden gezielt auf führende Stellungen in Forschung und Industrie vorbereitet.

Mehr Informationen unter: https://www.uni-bremen.de/rtg-pi3/