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Zentrum für Technomathematik

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Projects

An essential element of the ZeTeM's work are projects, in which complex problems from science and engineering and practical problems from the industry are dealt with modern methods of applied mathematics. The projects have in part a very different focus and clarify the difficulties, which turn up while balancing scientific standard and the demand of our partners for quick and efficient solutions.
The range of applications reaches from geo sciences, environmental sciences and material sciences to process control and quality assurance and is geared to the scientific emphasis of the University of Bremen.
The main parts of our research are wavelet-analysis, inverse problems, adaptive finite element methods and dynamical systems.

Applied projects

Aerospace technology
Logo Projekt CAUSE-Cognitive Autonomous Subsurface Exploration CAUSE-Cognitive Autonomous Subsurface Exploration

Time period: 01.04.2015 - 30.09.2018
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Mitja Echim

Logo Projekt Fehler tolerante Low-Cost Hybridnavigationsdesigns für zukünftige Raumtransportsysteme Fehler tolerante Low-Cost Hybridnavigationsdesigns für zukünftige Raumtransportsysteme

Time period: since 01.09.2014
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr. Stephan Theil

Logo Projekt KaNaRiA - Kognitionsbasierte, autonome Navigation am Beispiel des Ressourcenabbaus im All KaNaRiA - Kognitionsbasierte, autonome Navigation am Beispiel des Ressourcenabbaus im All

Time period: since 01.10.2013
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Adaption of WORHP to Avionics Constraints Adaption of WORHP to Avionics Constraints

Time period: 01.04.2013 - 31.01.2015
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Dennis Wassel

Logo Projekt Onboard Trajektorienberechnung und Regelung für Wiedereintrittsraumfahrzeuge Onboard Trajektorienberechnung und Regelung für Wiedereintrittsraumfahrzeuge


Time period: 01.01.2013 - 31.12.2015
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Optimal Guidance and Control of Lunar Landers with Non-throttable Main Engine Optimal Guidance and Control of Lunar Landers with Non-throttable Main Engine
Obwohl die erste bemannte Mondlandung schon über 40 Jahre zurückliegt, ist die Planung von aktuellen Missionen noch lange keine Routine. Während für frühere Mondlandungen Triebwerke verwendet wurden, deren Schubkraft variabel war, erhofft man sich durch den zukünftigen Einsatz von nicht-modulierbaren Triebwerken, sowohl die Kosten zu senken, als auch eine höhere Sicherheit gegenüber Störungen oder Ausfällen zu gewährleisten.

Time period: 01.10.2009 - 30.04.2010
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt WORHP WORHP

Time period: since 01.01.2008
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt STAr Group Bremen STAr Group Bremen

Time period: since 01.01.2008
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Logistic Optimization of Time Schedules for Optical Satellites Logistic Optimization of Time Schedules for Optical Satellites

Time period: 01.07.2007 - 14.01.2008
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Black-Box Optimierer Black-Box Optimierer

Time period: 01.06.2007 - 31.05.2010
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Optimization of Satellite Constellations Optimization of Satellite Constellations
Mit Satelliten lassen sich Gebiete auf der Erde beobachten. Doch bevor Satelliten auf ihre Umlaufbahn geschickt werden können, muss beim Einsatz mehrerer Satelliten eine Konstellation gefunden werden, so dass die Satelliten die gewünschten Zielgebiete auf der Erde mit bestimmten Wiederholraten abdecken.

Time period: 01.04.2007 - 31.07.2008
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

LIfe sciences
Logo Projekt Studie zur Qualitätsbewertung, Standardisierung und Reproduzierbarkeit von Daten der bildgebenden MALDI-Massenspektrometrie – MALDISTAR Studie zur Qualitätsbewertung, Standardisierung und Reproduzierbarkeit von Daten der bildgebenden MALDI-Massenspektrometrie – MALDISTAR
MALDI Imaging is an established tool for the investigation of biological tissue samples. Despite its many advantages, however, such applications suffer from high data variability. For this reason we aim in the project MALDISTAR at developing quality assessment tools and quantitative metrics and new calibration and cross-normalization methods

Time period: 01.07.2019 - 30.06.2022
Leadership: Dr. Tobias Boskamp

Logo Projekt BMBF-MPI²: Model-based parameter identification in magnetic particle imaging BMBF-MPI²: Model-based parameter identification in magnetic particle imaging

The collaborative project MPI2 aims at the development of mathematical methods for modeling, simulation and optimization to reconstruct the location and concentration of nanoparticles from MPI data.

Time period: 01.12.2016 - 30.11.2019
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Neural networks in MALDI imaging Neural networks in MALDI imaging

The classification of MALDI mass spectrometry data is a challenging theme with potential applications especially in cancer diagnostics. Special 'convolutional neural networks' learn non-linear transformations which are particularly suitable fore these kind of data. We focus on the obtainable accuracy and on the interpretability of the trained models.

Time period: since 01.10.2016
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Magnetic Particle Imaging Magnetic Particle Imaging

Die magnetische Partikelbildgebung (Magnetic Particle Imaging, MPI) ist ein seit Anfang der 2000er Jahre eingesetztes Verfahren zur Bestimmung der Konzentration von Eisenoxid-Nanopartikeln. MPI ist hierbei strahlungsfrei, hoch sensitiv und bietet eine sehr hohe zeitliche Auflösung.

Time period: since 01.03.2016
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt BMBF-MaDiPath: Mass spectrometric profiling and grading for oncologic routine applications in pathology BMBF-MaDiPath: Mass spectrometric profiling and grading for oncologic routine applications in pathology

The joint research project Mass spectrometric profiling and grading for oncologic routine applications in pathology (MaDiPath) deals with the exploration and establishment of mass spectrometric methods for digital pathology in the field of MALDI imaging. The goal of the project is the development of methods that allow an objective, reproducible and automated basis for pathological tumor diagnostic and for a corresponding patient-oriented therapy plan.

Time period: 01.10.2015 - 30.09.2018
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt DFG - Bimodal reconstruktion and Magnetic Particle Imaging DFG - Bimodal reconstruktion and Magnetic Particle Imaging

Bimodal reconstruction connects the information from different imaging modalities during the reconstruction. The complementing information, especially in the area of magnetic particle imaging, improve the quality of reconstruction significantly.

Time period: since 01.08.2015
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Quality assessment of MALDI imaging data Quality assessment of MALDI imaging data

The ZeTeM Bioinformatics Group has developed a methodology for assessing the quality of MALDI imaging data and systematically developing application-specific SOPs for data acquisition. Key elements of this methodology are a) the definition of a fractional factorial design of experiments for carrying out a series of comparison measurements, and b) the use of a linear ANOVA model (Analysis of Variance) for the evaluation of the effects of the various acquisition parameters on the resulting quality.

Time period: since 01.04.2015
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt 3D MALDI imaging study of a rat spinal cord injury (SCI) 3D MALDI imaging study of a rat spinal cord injury (SCI)

This project deals with neuro-immunological questions related to rat spinal cord injury, which allow drawing conclusions to humans. The examination of the spinal cord injury with 3D MALDI imaging has confirmed that the lipid distribution within the lesion region is strongly affected by the injury, but regeneration of the spinal cord already starts after seven days.

Time period: since 01.02.2015
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Nicht-negative Matrix-Faktorisierung mit A-priori-Wissen Nicht-negative Matrix-Faktorisierung mit A-priori-Wissen

Zentrale Aufgabe in diesem Forschungsprojekt ist die Anpassung der NMF-Funktionale durch Hinzunahme verschiederer A-priori-Informationen, sowie die Entwicklung numerisch effizienter Algorithmen. Durch die Berücksichtigung der Labelinformationen wird diese Methode zu einer überwachten Merkmalsextraktion und erlaubt idealerweise das Auffinden von feineren Basismustern, die von Standardalgorithmen als zu unwichtig erachtet und somit ignoriert werden.

Time period: since 01.12.2014
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Entwicklung eines Digital-Staining-Verfahrens als pathologisch-histologisches Diagnosewerkzeug auf Basis der MALDI-Imaging-Technologie Entwicklung eines Digital-Staining-Verfahrens als pathologisch-histologisches Diagnosewerkzeug auf Basis der MALDI-Imaging-Technologie

Im Fokus des Projektes steht die Entwicklung von neuartigen, mathematischen Methoden für die Auswertung von MALDI-Imaging-Spektren sowie die Erstellung von standardisierten Abläufen für die Probenpräparation und Datenaufnahme. Diese Entwicklungen erfolgen hierbei exemplarisch an Tomoren aus der Bauchspeicheldrüse und der Lunge sowie Matastasen aus der Leber und hatten somit direkten Bezug zu wichtigen Fragestellungen in der Onkologie.

Time period: 01.07.2014 - 30.06.2016
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt BMBF-MALDI AMK: 3D-MALDI-Imaging zur Analyse proteomischer Marker und klinischer Wirkstofffverteilung BMBF-MALDI AMK: 3D-MALDI-Imaging zur Analyse proteomischer Marker und klinischer Wirkstofffverteilung

In enger Kooperation mit medizinischen Partnern des Helmholtz Zentrum München und des Klinikums der Universität Jena werden klinisch-onkologische Fragestellungen direkt in Organen und Geweben erforscht, die den Kontext des hochkomplexen, heterogenen 3D-Gewebeverbands voraussetzen. Eine besondere Herausforderung ist dabei die 3D-Visualisierung und die direkte Interaktion mit diesen 3D-Daten.

Time period: 01.04.2011 - 31.07.2014
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Biomarker discovery in MALDI-TOF mass spectrometry with discrete wavelet transformation Biomarker discovery in MALDI-TOF mass spectrometry with discrete wavelet transformation

Biomarker discovery in MALDI-TOF serum protein profiles using discrete wavelet transformaition and support vector machines.

Time period: 15.02.2007 - 31.03.2010
Leadership: Dr. Fedor Alexandrov

Logo Projekt Optimal Treatment of Tumours in the Liver by Optimisation with Partial Differential Equations Optimal Treatment of Tumours in the Liver by Optimisation with Partial Differential Equations
With various illnesses which cause tumours (liver, lung, bone tumours, carcinoma of the kidney) surgery is often no longer a viable option, whether on account of the size of the tumour or the physical shape of the patient. In such situations, local and minimally invasive techniques have proven to be a successful treatment alternative. The so-called thermo-ablation treatment destroys the malignant tissue by local heating or cooling. Examples of the treatment using local heating include radio-frequency (RF) ablation and thermotherapy induced by either laser or concentrated ultrasound.

Time period: 01.08.2006 - 31.07.2009
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Bioinformatics Optimisation System for Primer-Capture-Capture-Primer Designs Bioinformatics Optimisation System for Primer-Capture-Capture-Primer Designs

Biochips are currently being used more and more in the field of medical diagnostics. With their help, the activity of genes will be identified very quickly and used for early diagnosis and therapy control.

Time period: 01.07.2006 - 30.06.2008
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Electrical engineering and microelectronics
Logo Projekt Modeling and simulation of micro fluidic systems Modeling and simulation of micro fluidic systems
Mikrofluidische Systeme werden zunehmend in Bio- und Medizintechnik eingesetzt, ihre Modellierung erfolgt bisher aber vor allem heuristisch. Gegenstand dieses Projekts der Doktorandengruppe Scientific Computing in Engineering ist deshalb die Verbesserung der physikalischen und mathematischen Modelle sowie die Entwicklung effizienter Methoden zu ihrer numerischen Simulation.

Time period: 13.10.2008 - 31.08.2012
Leadership: Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Logo Projekt Ordnungsreduktion zur Modellbildung von Dämpfungseffekten in der Mikromechanik Ordnungsreduktion zur Modellbildung von Dämpfungseffekten in der Mikromechanik
Bei mikromechanischen Systemen, die fluidische oder gasförmige Komponenten enthalten, treten Dämpfungseffekte auf. In diesem Forschungsprojekt werden geeignete Modellreduktionsmethoden entwickelt, analysiert und implementiert, um die ursprünglichen, hochdimensionalen Systeme durch deutlich kleinere Modelle approximieren zu können.

Time period: 01.10.2003 - 30.09.2007
Leadership: Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Logo Projekt HSS Preconditioning for the Computation of Electromagnetic Fields HSS Preconditioning for the Computation of Electromagnetic Fields
Zur Berechnung des elektrischen Felds um Flugzeuge oder Satelliten wird die Feldintegralgleichung diskretisiert. Die resultierenden Gleichungssysteme sind hochdimensional aber dichtbesetzt, so dass zu ihrer Lösung spezielle iterative Löser und Vorkonditionierungsmethoden entwickelt werden müssen.

Time period: 01.06.2000 - 28.02.2006
Leadership: Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Logo Projekt Simulation eingeschwungener und autonomer Systeme in Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik Simulation eingeschwungener und autonomer Systeme in Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik
Durch Entwicklung einer Einbettungsmethode und darauf aufbauender numerischer Verfahren können elektronische Schaltungen mit stark oszillierenden Anteilen unterschiedlicher Frequenzen, z.B. RF-Schaltungen oder Mischer, effizient simuliert werden.

Time period: 01.10.1998 - 31.07.2002
Leadership: Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Materials science
Logo Projekt MUSA - Charakterization and modeling of multi phase transitions in tool steel for additive processes MUSA - Charakterization and modeling of multi phase transitions in tool steel for additive processes

Time period: 01.02.2017 - 31.07.2019
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt SFB 1232: Farbige Zustände - TP P02: Heuristische, statistische und analytische Versuchsplanung SFB 1232: Farbige Zustände - TP P02: Heuristische, statistische und analytische Versuchsplanung

Dieses Teilprojekt bearbeitet die Aufgabe, für ein vorgegebenes Anforderungsprofil von Werkstoffeigenschaften geeignete Prozessparameter zu identifizieren. Das Projekt entwickelt hierzu Algorithmen zur Erzeugung der Versuchspläne für die Hochdurchsatzprüfung.

Time period: 01.07.2016 - 30.06.2020
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Torelance-based regularization theory for inverse problems Torelance-based regularization theory for inverse problems

The research of the WG Industrial Mathematics focuses on building a mathematical framework for tolerances in the discrepancy term of Tikhonov functionals for a non-linear inverse problems. Our mathematical background helps to develop tools and methods to support engineers with their task. One of these is producing surfaces with predefined characteristics through micro milling.

Time period: since 01.06.2015
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt SFB 747: Mikrokaltumformen - TP T4: Prädiktive Kompensationsmaßnahmen zu Vermeidung von Gestaltabweichungen mikrogefräster Dentalprodukte SFB 747: Mikrokaltumformen - TP T4: Prädiktive Kompensationsmaßnahmen zu Vermeidung von Gestaltabweichungen mikrogefräster Dentalprodukte

Im Rahmen des SFB 747 wurde mit der Firma BEGO Medical GmbH (Fertigungsdienstleister für Dentalprodukte) ein eigenständiges Transferprojekt realisiert. Das Ziel, für die Formgenauigkeit in dem kritischen Bereich des Zahnstumpfes und des Zahnersatzes 10 Mikrometer zu erreichen, entspricht einer Halbierung der üblichen Werte und stellt ein Alleinstellungsmerkmal in der Fertigung von Zahnersatz dar.

Time period: 01.01.2015 - 30.06.2017
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Multi-Mechanism Models: Theory and its Application to some Phenomena in the Material Behavior of Steel Multi-Mechanism Models: Theory and its Application to some Phenomena in the Material Behavior of Steel
A major problem in the modeling of complex material behaviour is that the material laws can be complicated if multiple inelastic effects are treated as "one mechanism". Another alternative are the so-called two- (or more generally multi-) mechanism models. In the formulation of the theory and the numerics arise interesting, still open questions.

Time period: 01.01.2010 - 31.12.2012
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm, Dr. Michael Wolff

Logo Projekt Micro Cold Forming - Subproject B2: Distribution-based Simulation Micro Cold Forming - Subproject B2: Distribution-based Simulation

This project aims at deriving, implementing, and testing a new and universal method to model mechanical laws that follow a local distribution and at their direct incorporation into the simulation of micro forming processes for semi-finished parts and construction parts.

Time period: 02.01.2007 - 31.12.2014
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Micro Cold Forming Micro Cold Forming

Das Ziel des SFB 747 ist es, die notwendigen Prozesse und Methoden für die umformtechnische Herstellung von Mikrokomponenten bereitzustellen. Seit 2007 ist die AG Maaß mit dem Teilprojekt C2 "Oberflächenoptimierung" in dieses Konzept integriert, um die wissenschaftlichen Ergebnisse der Ingenieure mit mathematischen Methoden zu unterstützen.

Time period: 01.01.2007 - 31.12.2018
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Mechanics of Complex Composite Ceramics Mechanics of Complex Composite Ceramics
Biogenic ceramic composites, where biopolymers are embedded in a ceramic matrix, achieve mechanical properties whose quality is far superior to those of the starting products and have minimum material consumption under physiological conditions. In this area, nature is considerably more versatile and finds integral, multifunctional material solutions which cannot yet be realised with present-day technical materials (e.g. mother-of-pearl, bones).

Time period: 01.10.2005 - 30.11.2006
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Modelling and simulation of thermo-chemical heat treatment processes Modelling and simulation of thermo-chemical heat treatment processes
Thermo-chemical heat treatment processes (e.g. carburizing/carbonitiding or nitriding/nitrocarburizing) are often used during steel manufacturing to get defined properties in the surface area of a workpiece. In this project, both experimental investigations and numerical simulation will be done to describe thermo-chemical heat treatment processes. Modells have to be developed and to applied to describe the thermo-chemical heat treatments, especially in respect to the transformation behavior and formation of precipitations in such treated surface regions with element gradients.

Time period: 01.01.2005 - 30.06.2008
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm

Logo Projekt Self optimizing simulation of laser welding Self optimizing simulation of laser welding
In this project laser welding of aluminium alloys by using filler material will be mathematically modelled and efficient numeric methods (e.g., adaptive finite-elements-methods) to solve the resulting multi-scale modells will be developed.

Time period: 01.10.2004 - 30.06.2008
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Identifikation von Druckverhältnissen beim Mikrotiefziehen Identifikation von Druckverhältnissen beim Mikrotiefziehen
Mit Tiefziehen bezeichnet man das Zugdruckumformen von Blechen zu einem Hohlkörper oder die Formung eines Hohlkörpers mit kleinerem Umfang aus einem Hohlkörper größeren Umfangs. Ein niedergehender Ziehstempel drückt das Blech in die Ziehmatrize und formt es damit zu dem gewünschten Werkstück. Ziel der Kooperation ist die Identifikation nicht messbarer Druckverhältnisse zwischen Blech und Hohlkörper zur mathematischen Modellierung des Mikrotiefziehens.

Time period: 01.04.2004 - 31.07.2007
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Optimisation of Thermo-Mechanical Processes with Laser Welding Optimisation of Thermo-Mechanical Processes with Laser Welding
Mithilfe von mathematischen Optimierungsmethoden können geeignete Zusatzwerkstoffe, die auf die metallurgischen Eigenschaften einwirken, so ausgewählt werden, dass die Heißrissbildung beim Laserschweißen minimiert wird.

Time period: 01.01.2003 - 31.03.2004
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Zu den theoretischen Grundlagen der Thermoplastizität mit Phasenumwandlungen Zu den theoretischen Grundlagen der Thermoplastizität mit Phasenumwandlungen
Für die mathematische Modellierung von Stahlabkühlungsprozessen und anderen Thermoplastizitätsproblemen mit Phasenübergängen sollen verschiedene theoretische Absätze vereint werden. Das Ziel sind realistische alternative Modelle insbesondere für Probleme mit großen Deformationen.

Time period: 01.07.2002 - 30.06.2003
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm

Logo Projekt Effektive Gleichungen und Stoffgrößen in thermomechanischen Theorien mit Phasenumwandlung Effektive Gleichungen und Stoffgrößen in thermomechanischen Theorien mit Phasenumwandlung
Ausgehend von mikroskopischen Modellierungen der Phasenwechselwirkungen, z.B.in Stahl, können Gleichungen einschließlich ihrer Koeffizienten auf einer maskropischen Ebene hergeleitet werden. Solche Homogenisierungsmethoden werden in diesem Projekt analysiert und auf Fertigungsprozesse in der Stahlverarbeitung angewendet.

Time period: 01.01.2002 - 31.07.2002
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm

Logo Projekt Moving-boundary-modelling of concrete carbonation Moving-boundary-modelling of concrete carbonation
Betonbauteile werden durch aus der Umgebung eindringendes Kohlendioxid und Feuchte erheblich beschädigt. Dieser Prozess mit physiko-chemischen und Transport-Vorgägen wird mathematisch via Moving-Boundary-Modellen beschrieben, um das Schädigungsverhalten qualitativ und quantitativ vorhersagen zu können.

Time period: 01.07.2001 - 30.06.2006
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm

Logo Projekt Modelling and simulation of material behaviour of steel with respect to distortion Modelling and simulation of material behaviour of steel with respect to distortion
In addition to the partial aspects of the modelling described for the Böhm working group, efficient numerical methods to simulate the distortion behaviour of two and three-dimensional samples and workpieces are being developed.

Time period: 01.01.2000 - 31.12.2011
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm, Prof. Dr. Alfred Schmidt

Quality inspection
Logo Projekt Parameteridentifikation bei der Überwachung von Stahlessen Parameteridentifikation bei der Überwachung von Stahlessen

Modelliert man die Wärmeverteilung im Mauerwerk von Schornsteinen an Hochöfen, dann ist ein nichtlineares, inverses Problem zu lösen, um von Messwerten am Äußeren des Schornsteins auf die Temperaturen am inneren Rand des Mauerwerks schließen zu können.

Time period: since 01.01.2003
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Waveletbasierte Bestimmung der Porösität von Faserverbundwerkstoffen Waveletbasierte Bestimmung der Porösität von Faserverbundwerkstoffen

Zur Qualitätskontrolle von Faserverbundwerkstoffen werden Ultraschallmessungen durchgeführt. In einer Studie für die Flugzeugkonstrukzteure von EADS wurden Wavelet-Methoden für die automatische Auswertung der entstehenden Messdaten getestet.

Time period: 01.08.2000 - 31.12.2000
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Modellierung von Instabilitäten in mehrstufigen Axialverdichtern Modellierung von Instabilitäten in mehrstufigen Axialverdichtern
Gemeinsam mit Ingenieuren von Rolls-Royce wurde ein mathematisches Modell entwickelt, mit dem die Strömungen durch ein Flugzeugtriebwerk analysiert und mit Computer-Hilfe simuliert werden können. Damit können Steuerungsmechanismen eingesetzt werden, um unerwünschte Strömungsformen zu vermeiden.

Time period: 01.02.1997 - 31.01.2001
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm

Process control
Logo Projekt HERCULES 2 HERCULES 2

Time period: since 01.05.2015
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Mitja Echim

Logo Projekt Erweiterung und Parameteroptimierung eines Abgastemperaturmodells Erweiterung und Parameteroptimierung eines Abgastemperaturmodells

Time period: since 01.07.2008
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt DFG-SPP 1180: Mathematische Verfahren zur Präzisionswuchtung an Werkzeugmaschinen DFG-SPP 1180: Mathematische Verfahren zur Präzisionswuchtung an Werkzeugmaschinen

Hauptaufgabe dieses Projektes ist die Untersuchung von Unwuchteinflüssen auf ultrapräzise Drehprozesse sowie die Erstellung eines Wechselwirkungsmodells zwischen Motor-Spindel-Unwuchten und den während des Bearbeitungsprozesses auftretenden dynamischen Unwuchten. In der zweiten Projektphase steht nun das sogenannte inverse Problem im Vordergrund, das mithilfe von Tikhonov-Regularisierung mit Besov-Straftermen gelöst wird, sodass aus einer vorgegebenen Oberflächengüte die Unwucht lokalisiert werden kann.

Time period: 01.01.2008 - 31.12.2011
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Dynamic Large-Scale Logistics Networks Dynamic Large-Scale Logistics Networks
Stability, Robustness and Approximation of Dynamic Large-Scale Networks - Theory and Applications in Logistics Networks

Time period: 01.01.2008 - 31.12.2010
Leadership: Prof. Dr. Sergey Dashkovskiy

Logo Projekt Schwingungsfreie Optimalsteuerung und Regelung von Hochregallagerbediensystemen in der Logistik Schwingungsfreie Optimalsteuerung und Regelung von Hochregallagerbediensystemen in der Logistik

Time period: since 01.10.2006
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Dynamics of Automatic Control Dynamics of Automatic Control
The dynamic and structural complexity of logistical networks is making it increasingly difficult to provide all the information which a central planning and control instance requires to make decisions, and it therefore requires adaptive logistical processes which have an autonomous control capability. Autonomous control here means the decentralised coordination of autonomous logistical objects in a heterarchical organisational structure.

Time period: 01.10.2004 - 30.09.2007
Leadership: Prof. Dr. Sergey Dashkovskiy

Logo Projekt Online Optimisation of Cogeneration Plants Online Optimisation of Cogeneration Plants
Industrial cogeneration plants serve to reduce operating costs because the plants can generally be operated flexibly with fewer staff and a higher availability. Cogeneration has a long tradition in Germany and has been used for a great number of years in a variety of power plant configurations. The term cogeneration stands for all processes whereby a power plant simultaneously generates several target energies, i.e. mechanical energy, electrical energy, heat or cooling, from the energies fed in, said target energies then being supplied for the heating and lighting of rooms, for example.

Time period: since 01.06.2004
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Dynamics of Automatic Control Dynamics of Automatic Control
Modelling and Analysis of Autonomous Logistical Processes

Time period: 01.01.2004 - 31.12.2011
Leadership: Prof. Dr. Sergey Dashkovskiy

Logo Projekt Numerische Erfassung der Impedanz von Brennstoffzellenmembranen Numerische Erfassung der Impedanz von Brennstoffzellenmembranen

Um die Leistungsfähigkeit neuartiger Membranen in Brennstoffzellen zu testen, werden diese an einem Impedanzmessstand geprüft. Dafür werden neue, mathematische Auswertungsmethoden benötigt, die weniger kostspielig und zeitaufwändig als kommerzielle Software sind.

Time period: 01.11.2003 - 31.10.2005
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Modellierung und Design von AIMD-gesteuerten Kommunikationsnetzwerken Modellierung und Design von AIMD-gesteuerten Kommunikationsnetzwerken
In diesem Projekt werden mathematische Modelle für die Dynamik konkurrierender TCP-Flüsse entwickelt und analysiert. Ziel ist eine verbesserte Auslastung von Netzwerken, in denen der Datentransfer mithilfe des Transfer Control Protocol (TCP) abgewickelt wird.

Time period: 01.09.2003 - 31.08.2006
Leadership: Prof. Dr. Fabian Wirth

Logo Projekt Optimierte Geometrien bei der Strömung von viskosen und viskoelastischen Flüssigkeiten in geneigten offenen Kanälen Optimierte Geometrien bei der Strömung von viskosen und viskoelastischen Flüssigkeiten in geneigten offenen Kanälen
Filmströmungen finden sich in einer Vielzahl von technischen Anwendungen, zB. Ölfilme im Automotor oder Beschichtungen mit Lacken. Trotz ihrer großen Bedeutung ist bis heute nicht geklärt, wie etwa die Geometrie eines Kanals beschaffen sein muss, damit man eine maximale Strömungsgeschwindigkeit oder wirbelfreie Strömung erreicht.

Time period: since 01.04.2003
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Invariante Unterräume bei der Parameterschätzung mit Anwendungen in der Glasschmelze Invariante Unterräume bei der Parameterschätzung mit Anwendungen in der Glasschmelze

Durch mathematische Optimierung kann der Energie-Einsatz bei der Glasherstellung deutlich verringert werden. In diesem Projekt wurden insbesondere Methoden zur Identifikation der invarianten Unterräume der Parameterschätzungen, die nach einer Ersatzmodellierung durch gewöhnliche Differentialgleichungen auftreten, entwickelt.

Time period: 01.03.2003 - 30.06.2004
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Adaptive Kompartimentmethoden zur Kopplung von CFD und Populationsbilanzen für die technische Chemie Adaptive Kompartimentmethoden zur Kopplung von CFD und Populationsbilanzen für die technische Chemie
Zusammen mit der Computing in Technology GmbH werden Simulationswerkzeuge für die Kinetik von Polymer-Reaktionen entwickelt. Zentral ist dabei die Zerlegung des Reaktors in Teilbereiche, in denen die chemischen Komponenten als konstant angenommen werden. Die Kinetiken dieser Teilgebiete müssen dann geeignet gekoppelt werden.

Time period: 01.07.2002 - 31.12.2003
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Mathematische Grundlagen für das Recycling von Polyvinylbutyral aus Sicherheitsverbundglas Mathematische Grundlagen für das Recycling von Polyvinylbutyral aus Sicherheitsverbundglas
Ziel des Projektes ist die Optimierung der Reinigung von geschreddertem Verbundglas durch eine Waschflüssigkeit. Mithilfe numerischer Lösungen der modellierenden Differentialgleichungssysteme können die optimalen Prozessparameter bestimmt werden.

Time period: 01.01.2001 - 31.12.2001
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm

Logo Projekt Simulation und Optimierung der Flüssigphasenepitaxie bei der Herstellung von Infrarotdetektoren Simulation und Optimierung der Flüssigphasenepitaxie bei der Herstellung von Infrarotdetektoren
Entscheidenden Einfluss auf das Kristallwachstum bei der Herstellung von Infrarotdetektoren haben die Temperatur- und die Konzentrationsverteilung von Quecksilber, Cadmium und Tellur im Epitaxietiegel, sowie die Konvektion in der flüssigen Phase. Ziel des Projekts war es, durch numerische Simulationen Züchtungsbedingungen zu bestimmen, die ein homogeneres Wachstum der Detektorschicht ermöglichen.

Time period: 01.10.2000 - 31.12.2003
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Mathematische Methoden der digitalen Bildverarbeitung zur Texterkennung – Gate Automation Project Bremerhaven Mathematische Methoden der digitalen Bildverarbeitung zur Texterkennung – Gate Automation Project Bremerhaven

In diesem Kooperationsprojekt wurde ein komplettes System zur automatisierten Container-Abfertigung konzipiert und im Container-Terminal Bremerhaven installiert. Am ZeTeM wurden dazu mathematische Methoden der digitalen Bildverarbeitung für die automatische Erkennung der Container-Kennzeichnungen bei fahrendem LKW entwickelt.

Time period: 01.10.1999 - 31.12.2001
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt NICONET – Numerics in Control Network NICONET – Numerics in Control Network
17 Universitäten, Forschungsinstitute und Unternehmen aus sieben europäischen Ländern haben sich zusammengeschlossen, um numerisch robuste Algorithmen für Probleme aus der Steuerungs- und Regelungstechnik zu entwickeln. Diese Algorithmen stehen als Software-Bibliothek SLICOT für Anwendungen zur Verfügung.

Time period: 01.01.1998 - 30.06.2002
Leadership: Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Logo Projekt Optimal Production Engineering in Microsystem Technology Optimal Production Engineering in Microsystem Technology
In order to produce components for use in microsystems, the starting material in the form of silicon plates, so-called wafers, have to pass through a large number of machining stages at different production stations. If large companies have to manufacture large numbers of pieces, they can design their production lines so that bottlenecks in the production flow can be prevented from the outset.

Time period: since
Leadership: Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Robot control
Logo Projekt Optimierung in der Logistik: Kollisionsfreie Bahnplanung für Paketroboter zur Containerentladung Optimierung in der Logistik: Kollisionsfreie Bahnplanung für Paketroboter zur Containerentladung
Die automatisierte Fördertechnik zur Verteilung von Paketgütern spielt für die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen eine zentrale Rolle. Es gilt Arbeitsplätze mit hoher Wiederholfrequenz zu automatisieren und zu humanisieren. Ziel des Projektes ist die Bestimmung kollisionsfreier Roboterbahnen in dem durch den Container extrem eingeschränkten Arbeitsraum.

Time period: 01.05.2004 - 01.07.2004
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Minimal Identification and Modelling of the Dynamics of Industrial Robots Minimal Identification and Modelling of the Dynamics of Industrial Robots
Robot paths can already be designed from the kinematics of an industrial robot which describe its geometry. For optimal control, which takes the robot to its limits, if necessary, the modelling has to take into account the dynamic behaviour on which, for example, inertia, torsion and friction forces have an effect, however. An exact dynamic description of the robot allows one to determine minimum energy paths, for example, or to reduce the wear and tear in the joints.

Time period: 01.05.2004 - 30.04.2005
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Sollwertgenerierung für Sensoren Sollwertgenerierung für Sensoren
Das Unternehmen Mahr GmbH produziert u.a. hochgenaue Messinstrumente, in denen Sensoren vorgegebene Messpunkte anfahren müssen. In dem Projekt werden Methoden zur Berechnung optimaler, dreidimensionaler Bahnen durch solche vorgegebenen Sollwerte entwickelt.

Time period: 01.04.2002 - 31.08.2004
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Optimization in Logistics: Modelling and Real Time Optimal Control of a New High-Bay Warehouse Stacking System Optimization in Logistics: Modelling and Real Time Optimal Control of a New High-Bay Warehouse Stacking System
Krusche Lagertechnik AG developed a new stacking system for loading and unloading high-bay warehouses, the so-called TransFaster®, for which a patent has been filed. They created a lift system which can be moved horizontally and vertically to make it easier to stack high-bay warehouses: a positioning unit is connected to a load-carrying attachment by means of four cables. On the load-carrying attachment of the TransFaster® there is a transfer unit to pick-up and drop-off the transport goods.

Time period: 01.11.2001 - 31.12.2004
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Data analysis
Logo Projekt Verfahrweg-Optimierung von Spotting-Prozessen Verfahrweg-Optimierung von Spotting-Prozessen

Für ein Dispensiersystem zur präzise Positionierung kleinster Flüssigkeitsmengen auf wechselnden oder einer veränderlichen Anzahl der Endpositionen soll der schnellstmögliche Spotting-Prozess unter Berücksichtigung von gegebenen Rahmenbedingungen gefunden werden.

Time period: 01.11.2010 - 31.10.2011
Leadership: Dr. Dennis Trede

Logo Projekt Development of statistical methods for classification of combustion engines Development of statistical methods for classification of combustion engines

Das Schwingungsverhalten von Verbrennungsmotoren kann sich bei Defekten ändern. Durch die Entwicklung einer Auswerteeinheit zur Beurteilung von Körperschallmessungen von Verbrennungsmotoren soll über eine reine Klassifikation nach funktionsfähig/defekt hinaus auch eine Zuordnung zu bestimmten Defektklassen ermöglicht werden.

Time period: 01.09.2008 - 31.05.2009
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt DFG-SPP 1114: Optimal Control of Degenerate Parabolic Partial Differential Equations in Medical Image Processing DFG-SPP 1114: Optimal Control of Degenerate Parabolic Partial Differential Equations in Medical Image Processing

The mathematical objective of this project consists in controlling degenerate diffusion equations to an optimal degree, the control having an effect on the diffusion coefficients. These types of problem occur in medical image processing, for example when optimising the presentation of mammography data.

Time period: 01.01.2005 - 30.09.2007
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Signalanalyse mit prozessgenerierten Wavelets für die Zustandsüberwachung von Profilschienenführungen Signalanalyse mit prozessgenerierten Wavelets für die Zustandsüberwachung von Profilschienenführungen

The aim of the project is the development of a numerical analytical method which expands the well-known Discrete-Wavelet-Transformation (DWT) not by using standard wavelets but by deriving a basic wavelet directly from the process.

Time period: 01.10.2004 - 30.09.2007
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Analyse von Uterus-Kontraktionen und Rekonstruktion fetaler Gehirnaktivitäten Analyse von Uterus-Kontraktionen und Rekonstruktion fetaler Gehirnaktivitäten

An der University of Arkansas for Medical Sciences wird ein Gerät zur Messung von Uterus-Aktivitäten bei schwangeren Frauen entwickelt. Das ZeTeM steuert dafür Wavelet-Verfahren bei, die ein Maximum an Informationen aus den aufgenommenen Daten extrahieren.

Time period: 01.04.2004 - 31.03.2006
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt BEAM – Business Engineered Applied Mathematics BEAM – Business Engineered Applied Mathematics

Das MasterCard Department BEAM (Business Engineered Applied Mathematics) nutzt aktuelle mathematischen Techniken, um Wirtschaftsdaten für Kreditinstitute zu analysieren und die weitere Entwicklung dieser Kennzahlen zu prognostizieren. Typische Beispiele sind die Anzahl der Transaktionen eines bestimmen Karten-Typs in einer spezifizierten Region oder die Anzahl der eingehenden Anrufe in einem Call Center. Mit den neuen Methoden der Datenanalyse wird eine Qualität an Planungssicherheit erreicht, die mit konventionellen Verfahren bislang nicht möglich war.

Time period: since 01.01.2004
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Schnelle Berechnung von Ersatzelementen bei großen Messpunktmengen Schnelle Berechnung von Ersatzelementen bei großen Messpunktmengen

Gemeinsam mit dem Industriepartner Mahr GmbH werden Methoden zur schnellen und präzisen Berechnung von zwei- und dreidimensionalen Werkstückgeometrien, z.B. Bohrlöcher, aus großen Messpunktmengen entwickelt. Damit kann die Qualität der Werkstücke während des Produktionsprozesses kontrolliert werden.

Time period: 01.08.2001 - 30.04.2002
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß, Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Verbesserte Signalverarbeitung bei der Auswertung von Massenspektroskopiedaten Verbesserte Signalverarbeitung bei der Auswertung von Massenspektroskopiedaten

Bei der Bestimmung der Verhältnisse von Isotopen in Gasgemischen fallen Zeitreihen an, die an mehreren Stellen Peaks enthalten. Die gesuchte Information erhält man, indem man das Verhältnis der Flächen der zueinander gehörenden Peaks bestimmt. In diesem Projekt werden Signalverarbeitungsmethoden entwickelt, die eine deutlich bessere Auswertung der durch Messrauschen verunreinigten Daten ermöglichen.

Time period: 01.10.2000 - 31.12.2004
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt BMBF - Entwicklung und Erforschung der Zeichenerkennung für alte Schriften und Formulare BMBF - Entwicklung und Erforschung der Zeichenerkennung für alte Schriften und Formulare

Bei der Digitalisierung von seltenen und wertvollen Schriften des 16. bis 19. Jahrhunderts versagt die Standard-Software zur Schrifterkennung. In diesem Projekt wurde deshalb ein Programmpaket zur automatischen Volltexterfassung entwickelt, mit dem Frakturtexte digitalisiert werden können.

Time period: 01.04.1999 - 30.09.2002
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Earth and enviromental science
Logo Projekt Inverse Bestimmung von Treibhausgasquellen Inverse Bestimmung von Treibhausgasquellen

Time period: since 01.03.2014
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Verfahren zur Optimierten Biomethan-Erzeugung, Aufbereitung und –Nutzung Verfahren zur Optimierten Biomethan-Erzeugung, Aufbereitung und –Nutzung

Time period: 01.05.2007 - 31.03.2010
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Noise-Immune Analytical Methods for SODAR Noise-Immune Analytical Methods for SODAR

SODARs are required, for example, for monitoring the spread of industrial emissions, for environmental impact investigations, to estimate the energy yield of planned wind power sites or in atmospheric research. In practice, the potential interference of noise seriously limits the possible fields of application of SODARs because the conditions required for satisfactory operation (low ambient noise and no reflecting objects in the vicinity of the sound beam) cannot be met at many of the sites mentioned above - at least not without complex signal processing.

Time period: 01.10.2006 - 30.09.2008
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Mathematische Modelle zur Realisierung repräsentativer Bauschuttprobennahmen und ihre Überprüfung in der Praxis Mathematische Modelle zur Realisierung repräsentativer Bauschuttprobennahmen und ihre Überprüfung in der Praxis

Die Wiederverwertung von Bauabfällen geschieht nur nach vorhergehender Beurteilung der Qualität anhand von Stichproben. Mithilfe mathematischer Modellierung werden Probennahmeverfahren entwickelt, die garantieren, dass die Stichproben-Ergebnisse von den tatsächlichen Werten nur innerhalb vorgegebener Vertrauensgrenzen abweichen können.

Time period: 01.02.2005 - 31.01.2006
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Data Assimilation for Problems with Large Dimensions in Climate and Ocean Modelling Data Assimilation for Problems with Large Dimensions in Climate and Ocean Modelling
This research project addresses the development of numerical methods for data assimilation tasks for problems with very large dimensions in climate and ocean modelling.

Time period: 01.04.2004 - 31.03.2017
Leadership: Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Logo Projekt Automatic Grid Production for Ocean Modelling Automatic Grid Production for Ocean Modelling
In order to be able to investigate the large-scale ocean circulation over a period of several years or decades, the Department of Climate Systems at the Alfred Wegener Institute (AWI) has developed the three-dimensional "Finite Element Ocean Model" (FEOM).

Time period: since 01.03.2004
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Wavelet-Cluster-Verfahren für die Analyse von Proteinspektren Wavelet-Cluster-Verfahren für die Analyse von Proteinspektren

Die Firma Bruker Daltonik stellt Massenspektrographen für pharmazeutische, biologische und chemische Anwedungen her. Unter anderem sollen hier Methoden zur Krebsfrüherkennung anhand von Proteinanalysen mittels Massenspektroskopie entwickelt werden. Am Zentrum für Technomathematik werden geeignete Methoden zur Vorverarbeitung der verrauschten Spektroskopiedaten entwickelt.

Time period: since 01.05.2003
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt EU-MEPROS: Ein waveletbasiertes Meteorologisches Profiling System EU-MEPROS: Ein waveletbasiertes Meteorologisches Profiling System

Eine genaue Wind-Messung ist eine wichtige Grundlage für die Wettervorhersage. Das Ziel von MEPROS ist die Entwicklung eines meteorologischen Systems, welches eine ständige Überwachung des dreidimensionalen Wind-Profiles ermöglicht. Dazu werden werden neue Routinen aus der Signalverarbeitung benötigt, welche eine zuverlässige Rekonstruktion des Wind-Profils bieten.

Time period: 01.02.2001 - 31.12.2004
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Parallele stochastische Filteralgorithmen zur Datenassimilation globaler Ozeanströmungen Parallele stochastische Filteralgorithmen zur Datenassimilation globaler Ozeanströmungen
Gemeinsam mit dem Alfred-Wegener-Institut in Bremerhaven werden stochastische Filteralgorithmen untersucht, die bei der Datenassimilation von hochdimensionalen, nichtlinearen numerischen Modellen aus der Ozeanographie eingesetzt werden. Das Ziel ist insbesondere die Entwicklung einer parallelen Filterumgebung.

Time period: 01.01.2001 - 29.02.2004
Leadership: Prof. Dr. Wolfgang Hiller

Logo Projekt Software-Entwicklung zur Kompression von Klimadaten Software-Entwicklung zur Kompression von Klimadaten

In diesem Projekt wurden Wavelet-Algorithmen entwickelt, die speziell für die Kompression von Klimadaten optimiert sind. Als Bilddaten lagen Simulationsergebnisse von Klimamodell-Rechnungen des Deutschen Klimarechenzentrums vor, die in vorgegebenen Genauigkeitsstufen den Nutzern des DKRZ-Datenpools zur Verfügung gestellt werden.

Time period: 01.08.1999 - 31.03.2001
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Regularisierungsverfahren für die LIDAR-Gleichung Regularisierungsverfahren für die LIDAR-Gleichung

Die Größenveteilung von Aerosolen in verschiedenen Schichten der Luft ist ein wichtiger Parameter für das Verständnis des Ozonabbaus. Ein Fernmessverfahren zur Bestimmung der Aerosolverteilung ist LIDAR (LIght Detection And Ranging). Die Aerosolverteilung wird auf Grund von zurückgestreuten Laser-Impulsen rekonstruiert.

Time period: 01.07.1997 - 31.10.2004
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Research projects

Optimization
Logo Projekt GALILEOnautic 2 GALILEOnautic 2
The aim of this project is to further develop the system for automated navigation and optimised manoeuvring of networked, cooperating ships developed in the predecessor project GALILEOnautic.

Time period: 01.10.2018 - 31.03.2021
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt AO-Car – Autonome, optimale Fahrzeugnavigation und -steuerung im Fahrzeug-Fahrgast-Nahbereich für den städtischen Bereich AO-Car – Autonome, optimale Fahrzeugnavigation und -steuerung im Fahrzeug-Fahrgast-Nahbereich für den städtischen Bereich
Ziel des Forschungsprojektes AO-Car ist die Entwicklung autonomer und sicherer Fahrmanöver für (Elektro-)Autos im Stadtverkehr. Dabei sollen unterschiedliche Manöver, die besonders im fahrgastspezifischen Assistenzbereich relevant sind, modelliert und auf einem realen Fahrzeug bestmöglich umgesetzt und getestet werden.

Time period: since 01.09.2016
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Mitja Echim

Logo Projekt GALILEOnautic GALILEOnautic

Time period: 01.07.2016 - 30.06.2018
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Enhancement of WORHP Using Parametric Sensitivity Analysis with Respect to Hessian Regularisation and Constraint Relaxation (WUPS) Enhancement of WORHP Using Parametric Sensitivity Analysis with Respect to Hessian Regularisation and Constraint Relaxation (WUPS)

Time period: 01.11.2015 - 31.12.2015
Leadership: Dr.-Ing. Mitja Echim

Logo Projekt PIA-Parameter Identification Automotive PIA-Parameter Identification Automotive

Time period: since 01.01.2015
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Mitja Echim

Logo Projekt EWOCS: Extension of WORHP to multi- and many-core Architectures EWOCS: Extension of WORHP to multi- and many-core Architectures

Time period: 01.11.2014 - 31.01.2015
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Dennis Wassel

Logo Projekt Echtzeittrajektorienberechnung für automatische Ausweichmanöver Echtzeittrajektorienberechnung für automatische Ausweichmanöver

Time period: 01.10.2014 - 31.01.2016
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Blindleistungsregelung in Smart-Grids Blindleistungsregelung in Smart-Grids

Time period: since 01.07.2014
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Mitja Echim

Logo Projekt Dynamische Identifikation temperaturbedingter Effekte der Hochdruck-Einspritzung Dynamische Identifikation temperaturbedingter Effekte der Hochdruck-Einspritzung

Time period: 01.04.2014 - 31.12.2014
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Mitja Echim

Logo Projekt Sensitivitätsanalyse und Numerische Methoden bei großskalierten Systemen Sensitivitätsanalyse und Numerische Methoden bei großskalierten Systemen

Time period: since 01.03.2011
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Dennis Wassel

Logo Projekt Optimierung von Satellitenüberdeckungen unter Berücksichtigung des ellipsoiden Erdmodells Optimierung von Satellitenüberdeckungen unter Berücksichtigung des ellipsoiden Erdmodells
Bevor ein bestimmtes Gebiet auf der Erde mit orbitaler Sensorik beobachtet werden kann, müssen verschiedene Parameter, wie beispielsweise die Bahnelemente der Satellitenbahnen oder die Ein- und Ausschaltzeitpunkte der Sensoren, geeignet gewählt werden. Hierbei sollen diese Variablen unter Einhaltung verschiedener Restriktionen so gewählt werden, dass das von den Satelliten überstrichene Gebiet möglichst groß wird. Diese Optimierung lässt sich mit Verfahren aus der sequentiellen quadratischen Programmierung (SQP-Verfahren) durchführen.

Time period: since 01.04.2010
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Optimierung von Dieselmotoren durch Kennfeldidentifikation Optimierung von Dieselmotoren durch Kennfeldidentifikation

Time period: 01.07.2008 - 31.12.2014
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Ein B.-Step Korrekturverfahren zur numerischen Lösung nichtlineare Optmierungsprobleme Ein B.-Step Korrekturverfahren zur numerischen Lösung nichtlineare Optmierungsprobleme

Time period: since 01.10.2007
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Effiziente Ableitungsberechnung über Graph Colouring Effiziente Ableitungsberechnung über Graph Colouring

Time period: since 01.09.2007
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Image and Signal Processing
Logo Projekt Mathematical visualization Mathematical visualization

Mathematical visualization combines numerics, geometry and computer graphics. The challenge is to translate data into geometry and give it meaning. For this purpose, the data is transferred into a visual system, where interpretations, analyzes and manipulations are made possible.


Time period: 01.01.2016 - 30.06.2017
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt BMBF-HYPERMATH: Hyperspektrale Bildgebung: Mathematische Methoden für Innovationen in Medizin und Industrie BMBF-HYPERMATH: Hyperspektrale Bildgebung: Mathematische Methoden für Innovationen in Medizin und Industrie

Im Projekt HYPERMATH wurden daten-adaptierte und anwendungsspezifische Ansatzfunktionen für eine effiziente Datenauswertung und Approximationen bestimmt. Zudem wurden inhärente Lokalisierungsprobleme der zugrunde liegenden Messverfahren mathematisch erfasst und analysiert. Die darauf aufbauenden Verfahren berücksichtigen Multi-Skalen-Strukturen, um Datensätze mit einer Billio und mehr Werten effizient bearbeiten zu können.

Time period: 01.07.2013 - 30.10.2016
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt EU-SceneNet: Mobile Crowd Sourcing Video Scene Reconstruction EU-SceneNet: Mobile Crowd Sourcing Video Scene Reconstruction

Das Zusamenführen verschiedener audio-visueller Aufnahmen in eine Videosequenz von höchster Qualität, in der dann ein Event aus verschiedensten Blickwinkeln betrachtet werden kann, war Ziel dieses Projektes.
Die AG Technomathematik entwickelte für dieses Projekt neuartige Präprozessierungsmethoden für die Daten auf den verwendeten Servern inklusive räumlicher Kalibrierung und Registrierung sowie Synchronisation (zeitlich, audio).

Time period: 01.02.2013 - 31.01.2016
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt MALDI Imaging Lab – Ein interdisziplinäres Gerätezentrum zur Akquise und Analyse von Daten der bildgebenden Massenspektrometrie MALDI Imaging Lab – Ein interdisziplinäres Gerätezentrum zur Akquise und Analyse von Daten der bildgebenden Massenspektrometrie

Das MALDI Imaging Lab, kurz MIL, ist ein Gerätezentrum und eine Forschungseinrichtung, die sich auf die Akquise von bildgebenden massenspektrometrischen Daten spezialisiert hat. Sowohl uni-interne als auch externe Interessenten können ihre Proben im Gerätezentrum vermessen lassen. Das Serviceangebot umfasst Probenpräparation, Messung, eventuelle Nachbehandlungen wie z.B. Färbungen und Mikroskopie, sowie die computergestützte Auswertung der Daten.

Time period: since 01.07.2011
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt EU-UNLocX: Uncertainty principles versus localization properties, function systems for efficient coding schemes EU-UNLocX: Uncertainty principles versus localization properties, function systems for efficient coding schemes

Time period: 01.09.2010 - 31.08.2013
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Three-dimensional metabolic analysis Three-dimensional metabolic analysis

In diesem Projekt werden technische Prozessketten erarbeitet, um ein 3D-bildgebendes Verfahren zu entwickeln. Dies wird ermöglichen, das Protein-Spektrum eines gesamten Organs oder einer gesamten krankheitsbedingten Läsion in seiner vollen Komplexität zu erfassen und zu analysieren. Dazu zählen die Verteilung und Metabolisierung von Wirkstoffen in den krankhaft veränderten Geweben (z.B. Tumoren) und das damit unmittelbar zusammenhängende Therapieansprechen.

Time period: 01.07.2010 - 30.06.2012
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Identification of the ethanol concentration out of impedance data Identification of the ethanol concentration out of impedance data

Die Entwicklung mathematischer Verfahren, die anhand der gemessenen Impedanzwerte und einer zugehörigen Medientemperatur die Ethanolkonzentration eines Kraftstoff-Ethanol-Gemischs bestimmen, liegen im Fokus dieses Projektes. Mit Rücksicht auf die spätere Hardware im tatsächlichen Einsatz wurde besonderer Wert auf die numerische Einfachheit und Robustheit der Verfahren gelegt.

Time period: 01.01.2009 - 30.04.2009
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Optimal control
Logo Projekt OPA³L - Optimally Assisted, Highly Automated, Autonomous and Cooperative Vehicle Navigation and Localization OPA³L - Optimally Assisted, Highly Automated, Autonomous and Cooperative Vehicle Navigation and Localization

Time period: 01.03.2019 - 14.02.2023
Leadership: Arne Berger, Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Mitja Echim

Logo Projekt SmartFarm SmartFarm

Time period: since 01.01.2016
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr.-Ing. Mitja Echim

Logo Projekt Model-based optimal feedback control of diesel engines gassystems Model-based optimal feedback control of diesel engines gassystems

Time period: 01.01.2011 - 31.12.2013
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Erweiterung des Riccati-Reglers auf adaptive modellbasierte Optimalregler Erweiterung des Riccati-Reglers auf adaptive modellbasierte Optimalregler

Time period: since 01.06.2007
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Online-Optimierung in der Mehrsystemdynamik unter einer erweiterten Klasse von Nebenbedingungen Online-Optimierung in der Mehrsystemdynamik unter einer erweiterten Klasse von Nebenbedingungen

Time period: since 01.10.2005
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Bilevel Optimal Control Bilevel Optimal Control
Bilevel-Optimalsteuerungsprobleme stellen eine Erweiterung der klassischen Aufgabenstellung der Optimalen Steuerung dar. Zusätzlich zu den üblichen Beschränkungen für die Steuergrößen oder die Systemzustände werden hier jedoch weitere Beschränkungen gefordert, die selbst wieder als Optimalsteuerungsprobleme formuliert werden.

Time period: 01.04.2004 - 30.04.2009
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Mathematical Materials Science
Logo Projekt Modelling and Analyis of Periodic Media with Lower-Dimensional Structures Modelling and Analyis of Periodic Media with Lower-Dimensional Structures
In a lot of chemical, biological or mechanical systems, processes happen on different scales. Such processes are analysed with the method of periodic homogenisation. The focus of this project lies in the modelling and derivation of effective material characterisations.

Time period: since 01.11.2009
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm

Logo Projekt Visualisierung von Mikrozerspanprozessen Visualisierung von Mikrozerspanprozessen

Forschungsgegenstand in diesem Projekt ist die geometrische Modellierung und 3D-Visualisierung der Oberflächentopographien für Mikro-Fräsprozesse und Mikro-Drehprozesse. Ein Bestandteil ist dabei die visuelle Oberflächeninspektion. Mit den Ingenieuren des LFM werden Qualitätsfunktionale entwickelt, die zur Parametrisierung der Modelle und zur tribologischen Optimierung verwendet werden.

Time period: since 01.10.2009
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Boundary Conditions at a Curved Contact Interface between a Free Fluid and a Porous Medium Boundary Conditions at a Curved Contact Interface between a Free Fluid and a Porous Medium
The problem of finding a suitable boundary condition between a free viscous fluid and a porous medium is (still) a current question in the field of hydromechanics. This project extends known results for planar interfaces to the case of curved interfaces.

Time period: since 01.08.2008
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm

Logo Projekt Initial-Boundary-Value-Problems for Description of the Material Behaviour of Steel Initial-Boundary-Value-Problems for Description of the Material Behaviour of Steel
Steel has a complex material behaviour. For this reason, the classical models of thermo-elasticity with phase transitions have to be extended by adding the transformation-induced plasticity, often also the classical plasticity.

Time period: since 01.06.2007
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm

Logo Projekt Micro–macro modelling of reaction–diffusion processes in multi-phase materials Micro–macro modelling of reaction–diffusion processes in multi-phase materials
In order to describe the observable (macroscopic) properties of such composites, it is necessary to include information about the microscopic structure, i.e. knowledge about the interweavement or the pore structure in case of a porous material, as well as the properties of each component. For this purpose, general coupled systems of parabolic partial differential equations are considered, which, in particular, describe reaction–diffusion processes in multi-phase materials.

Time period: since 01.03.2004
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm

Logo Projekt Multiple Scale Modelling of Phase Transitions, Distortion and Distortion Potential Multiple Scale Modelling of Phase Transitions, Distortion and Distortion Potential
The aim is to model and simulate macroscopic effects (such as phase transitions, internal stresses, segregations) with the aid of processes on micro- or mesoscopic scales by suitable linking of models on these scales and on the macroscopic scale.

Time period: 01.05.2003 - 30.06.2008
Leadership: Prof. Dr. Michael Böhm, Prof. Dr. Alfred Schmidt

Inverse Problems
Logo Projekt Regularization techniques in Banach spaces applied to inverse Problems Regularization techniques in Banach spaces applied to inverse Problems

Time period: 16.07.2014 - 16.10.2017
Leadership: Prof. Dr. Armin Lechleiter

Logo Projekt Inside-Outside Duality and Non-Destructive Testing Inside-Outside Duality and Non-Destructive Testing

Time period: 01.07.2013 - 30.06.2016
Leadership: Prof. Dr. Armin Lechleiter

Logo Projekt Inverse Scattering in the Time Domain Inverse Scattering in the Time Domain

Time period: 01.01.2011 - 31.12.2013
Leadership: Prof. Dr. Armin Lechleiter, Prof. Dr. D. R. Luke

Logo Projekt Electromagnetic Inverse Scattering from Periodic Structures Electromagnetic Inverse Scattering from Periodic Structures

Time period: 01.10.2009 - 31.10.2014
Leadership: Prof. Dr. Armin Lechleiter

Logo Projekt DFG-SPP 1324: Adaptive Wavelet Frame Methods for Operator Equations: Sparse Grids, Vector-Valued Spaces, and Applications to Nonlinear Inverse Parabolic Problems DFG-SPP 1324: Adaptive Wavelet Frame Methods for Operator Equations: Sparse Grids, Vector-Valued Spaces, and Applications to Nonlinear Inverse Parabolic Problems

Die Erkenntnis, dass die Embryogenese von Organismen durch Gene gesteuert wird, stellt einen Meilenstein der modernen biologischen Forschung dar. Hieraus erwuchs das Interesse, die vorliegenden Prozesse auch quantitativ zu verstehen und möglichst zu modellieren. Dieser Herausforderung stellt sich das Kooperationsprojekt des Zentrums für Technomathematik mit der Universität Marburg im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogrammes SPP 1324. Konkret geht es um die Lösung einer schlecht gestellten, nichtlinearen Operatorgleichung Ax=y, die differenzierbar zwischen Banach-Räumen abbildet.

Time period: 01.04.2009 - 01.12.2013
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Sparsity and Compressed Sensing in Inverse Probleme Sparsity and Compressed Sensing in Inverse Probleme

The recent theory of compressed sensing combines the seprated steps of measuring and compressing of data in to one step. In this project we aim at extending the theory to situations in which the data may not be measured directly but indirectly - often by means of an ill-posed operator.

Time period: 01.06.2008 - 31.05.2011
Leadership: Prof. Dr. Dirk Lorenz

Logo Projekt BMBF-INVERS: Regularisierung inverser Faltungsgleichungen in Besov-Skalen BMBF-INVERS: Regularisierung inverser Faltungsgleichungen in Besov-Skalen

Dieses Projekt ist ein Teilprojekt des BMBF Verbundprojekt INVERS. Hier werden die theoretischen Grundlagen für eine Konvergenztheorie inverser Faltungsgleichungen in Besov-Räumen analysiert.

Time period: 01.10.2007 - 30.06.2010
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt BMBF-INVERS: Dekonvolution vs. Shrinkage: Mathematische Methoden für eine verbesserte Peakdetektion BMBF-INVERS: Dekonvolution vs. Shrinkage: Mathematische Methoden für eine verbesserte Peakdetektion

Dieses Projekt ist ein Teilprojekt des BMBF Verbundprojekt INVERS. Ziel ist die Anpassung und Weiterentwicklung der im Teilprojekt "Regularisierung inverser Faltungsgleichungen in Besov-Skalen" entwickelten Verfahren auf die Besonderheiten von MS-Datensätzen.

Time period: 01.10.2007 - 30.06.2010
Leadership: Dr. Fedor Alexandrov, Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Inverse problems in reconstructing blurred images and image segmentation Inverse problems in reconstructing blurred images and image segmentation
In vielen Forschungsgebieten und industriellen Anwendungen, wie beispielsweise in der Medizin, der Mikroskopie oder der maschinellen Fertigung, spielt die digitale Bildanalyse eine wichtige Schlüsselrolle zur Informationsgewinnung. Ziel dieses Projektes ist es, numerische Techniken zur Rekonstruktion unscharfer Bilder und zur Bildsegmentierung zu entwickeln, zu implementieren und zu testen.

Time period: 01.01.2007 - 31.12.2008
Leadership: Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Logo Projekt DFG - Adaptive Wavelet Methods for Inverse Problems DFG - Adaptive Wavelet Methods for Inverse Problems

This project deals with the combination of adaptive wavelet methods and regularization schemes for solving inverse problems.

Time period: 16.10.2006 - 15.10.2009
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Combination of Wavelet Shrinkage and Regularisation Method to Solve Ill-Posed Inverse Problems Combination of Wavelet Shrinkage and Regularisation Method to Solve Ill-Posed Inverse Problems

The theme of this dissertation project is the analysis and application of coupled methods to solve inverse problems consisting of a data smoothing method, especially wavelet shrinkage, and a regularisation method.

Time period: 01.10.2001 - 30.04.2006
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Regularisierung von nichtlinearen inversen Problemen Regularisierung von nichtlinearen inversen Problemen

Bei der Lösung inverser Probleme sind Verfahren, die unter schwachen Einschränkungen an den nichtlinearen Operator arbeiten, von besonderer Bedeutung. Im Mittelpunkt dieses Forschungsvorhabens stehen dabei Operatoren mit speziellen Strukturen.

Time period: 01.01.2000 - 30.09.2006
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Effiziente Verfahren für die Emissionstomographie Effiziente Verfahren für die Emissionstomographie

In diesem Projekt wurden Tikhonov- und andere Regularisierungen zur Inversion der gedämpften Radon-Transformation untersucht, die bei der Rekonstruktion der Gewebedichte und der Verteilung des verwendeten, radioaktiven Präparats aus Daten von SPECT-Tomographen benutzt wird.

Time period: 01.01.1999 - 31.12.2001
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Modelling and Simulation with PDE
Logo Projekt Numerical Simulation and Optimization of Time Dependent Processes in Engineering and Materials Science Numerical Simulation and Optimization of Time Dependent Processes in Engineering and Materials Science

Im Rahmen des beantragten Projekts sollen numerische Methoden zur Behandlung von Modellen mit gekoppelten Systemen von zeitabhängigen nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen untersucht und weiterentwickelt werden.

Time period: 01.01.2016 - 31.12.2017
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Efficient Simulation of Acoustic Underwater Waves Efficient Simulation of Acoustic Underwater Waves

Time period: 01.11.2012 - 31.10.2015
Leadership: Prof. Dr. Armin Lechleiter

Logo Projekt Modeling, Simulation and Optimization of Multi-Frequency Induction Hardening Modeling, Simulation and Optimization of Multi-Frequency Induction Hardening

The aim of the project is the modeling, simulation and optimization of multi-frequency hardening for gears made of steel. From industrial viewpoint one major task is the development of a software tool which allows for a detailed, workpiece related specification of the machine during the project planning phase. On the other hand it should be possible to compute optimal process parameters for industrial application in the process chain.

The project team in ZeTem simulates the thermomechanical effects due to the steel phase transitions during quenching. Additionally, the effects of unsecure data for the simulation will be investigated.

Time period: 01.01.2011 - 31.12.2013
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt DFG-SPP 1480: Thermomechanical distortion in drilling and milling complex components DFG-SPP 1480: Thermomechanical distortion in drilling and milling complex components

In this project, a model for the prediction of the thermoelastic deformations appearing during cutting processes in complex structural components and their related geometric failures is developed. The model includes the time dependent contact from component and cutting tool, as well as the thermo-mechanic FEM-simulation for the process, which should be valid for both the continuous (drilling) and the discontinuous (milling) cutting processes.

Time period: 01.09.2010 - 28.02.2017
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß, Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Coupling of process, material and struture simulation for evaluation of laser welded hybrid joints (HyProMiS) Coupling of process, material and struture simulation for evaluation of laser welded hybrid joints (HyProMiS)

Time period: 01.08.2010 - 31.07.2012
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Micro Cold Forming - Subproject A3: Material accumulation Micro Cold Forming - Subproject A3: Material accumulation
Gegenstand des SFB 747 „Mikrokaltumformen“ ist die Entwicklung und Untersuchung von Produktionsverfahren für Bauteile mit einer Größe von weniger als einem Millimeter. Die zur Herstellung nötigen Umformprozesse können hierbei nicht immer ohne Probleme aus dem Makrobereich übernommen werden. So ist zum Beispiel die Herstellung eines Ventilstiftes aus einem stabförmigen Halbzeug mit einem Stabdurchmesser von einem Millimeter oder weniger mit konventionellen Stauchprozessen kaum möglich, da keine großen Stauchverhältnisse erzielt werden können. Im SFB-Teilprojekt A3 wird das Stoffanhäufen durch Laseranschmelzen am Halbzeug untersucht.

Time period: since 01.01.2007
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt ALBERTA - A Finite Element Toolbox for Research and Teaching ALBERTA - A Finite Element Toolbox for Research and Teaching
The toolbox provides a common basis for simulations of stationary and time-dependent problems in one, two and three spatial dimensions.

Time period: since 20.10.2002
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Adaptive Multi-Mesh Finite-Elemente-Methoden für gekoppelte Systeme von partiellen Differentialgleichungen Adaptive Multi-Mesh Finite-Elemente-Methoden für gekoppelte Systeme von partiellen Differentialgleichungen
In diesem Projekt werden optimale Diskretisierungen zur numerischen Simulation von gekoppelten PDE-Systemen, deren Komponenten stark unterschiedliches Verhalten (Glattheit der Lösungen etc.) im betrachteten Gebiet zeigen, entwickelt. Dazu werden Finite-Elemente-Räume benutzt, die auf unterschiedlich lokal verfeinerten simplizialen Gittern beruhen.

Time period: 01.07.2002 - 30.04.2004
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Fehlerabschätzungen und Adaptive Finite-Elemente-Methoden für monotone semi-lineare Probleme Fehlerabschätzungen und Adaptive Finite-Elemente-Methoden für monotone semi-lineare Probleme
In Zusammenarbeit mit Partnern aus Amerika und Italien werden Fehlerabschätzungen für Finite-Elemente-Approximationen von partiellen Differentialgleichungen mit monotonen, semi-linearen Operatoren hergeleitet, analysiert und implementiert.

Time period: since 01.04.2002
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Diffusion, Advection, Phase changes and Interfaces Diffusion, Advection, Phase changes and Interfaces
In dieser deutsch-amerikanischen Forschungskooperation werden vor allem Strategien zur Fehlerkontrolle bei nichtlinearen PDEs (insbesondere Phasenfeldmodelle für Phasenübergangsmodelle, Allen-Cahn-Gleichungen, Variationsungleichungen) erforscht.

Time period: 01.01.2002 - 31.12.2002
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Parallele lineare Löser für selbstadaptive Finite-Elemente-Verfahren Parallele lineare Löser für selbstadaptive Finite-Elemente-Verfahren
Durch dieses Projekt soll unter anderem das Verständnis des Klimasystems und seiner Beeinflussbarkeit durch den Menschen verbessert werden. Am ZeTeM und am Alfred-Wegener-Institut wird insbesondere an der Parallelisierung, der Modelloptimierung und an der Implementierung des numerischen Lösers für das zugehörige elliptische Differentialgleichungssystem gearbeitet.

Time period: 01.09.2001 - 31.08.2004
Leadership: Prof. Dr. Wolfgang Hiller, Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Modelling and Simulation of the Plasma-Arc Cutting of Steel Slabs Modelling and Simulation of the Plasma-Arc Cutting of Steel Slabs
Plasma-arc cutting is one of the preferred thermal cutting processes in steel machining along with laser cutting. With this method, the cutting apart of a steel workpiece is the result of a melting or vaporisation process whereby the steel piece is smelted by the strong heating and the melt product subsequently ejected from the kerf. The heat input by the plasma beam on the surface of the material is responsible for the majority of the phenomena which occur (shrinkage of the material, material- phase transitions, mechanical deformations etc.). To obtain a quantitative description of the process it is necessary to develop a mathematical model which covers the said phenomena.

Time period: since 01.07.2001
Leadership: Dr. Arsen Narimanyan

Logo Projekt Fehlerabschätzungen und Adaptive Finite-Elemente-Methoden für Phasenfeldprobleme Fehlerabschätzungen und Adaptive Finite-Elemente-Methoden für Phasenfeldprobleme
Viele mathematische Modelle für Phasenübergangsprobleme enthalten die Phasengrenze als zusätzlichen Freiheitsgrad. Ziel des Projekts sind die mathematische Analyse solcher Modelle, insbesondere a posteriori Fehlerabschätzungen, und die Entwicklung geeigneter numerischer Verfahren zu ihrer Simulation.

Time period: since 01.01.1998
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Logo Projekt Error Estimators and Adaptive Finite Element Methods for Non-Linear Problems Error Estimators and Adaptive Finite Element Methods for Non-Linear Problems
In recent years, a successful cooperation has developed between colleagues (in Germany and abroad) in the field of adaptive finite element methods to solve partial differential equations using error estimators. These methods allow the numerical simulation of complex, highly non-linear physical phenomena which would scarcely be possible without such strategies.

Time period: since
Leadership: Prof. Dr. Alfred Schmidt

Dynamical systems
Logo Projekt Geschaltete Systeme, konvexe Kegel und Lyapunov-Funktionen Geschaltete Systeme, konvexe Kegel und Lyapunov-Funktionen
Geschaltete dynamische System bestehen aus einem System mit kontinuierlichem Zustand gekoppelt mit einem logik-basierten System. Ziel dieses Projektes ist die Synthese stabiler geschalteter Systeme, dafür werden geeignete Lyapunov-Funktionen und zugehörige, konvexe Matrizenkegel untersucht.

Time period: since 01.04.2004
Leadership: Prof. Dr. Fabian Wirth

Logo Projekt Der gemeinsame Spektralradius von Matrizenmengen Der gemeinsame Spektralradius von Matrizenmengen
Der gemeinsame Spektralradius beschreibt das maximale exponentielle Wachstum, das beliebige Produkte von Matrizen aus einer gegebenen Menge erreichen können. Seine Berechnung ist ein NP-hartes Problem, für das in diesem europäischen Forschungsprojekt geeignete Methoden entwickelt werden.

Time period: since 01.07.2002
Leadership: Prof. Dr. Fabian Wirth

Logo Projekt Spektrale Wertemengen und transientes Verhalten Spektrale Wertemengen und transientes Verhalten
Spektrale Wertemengen erlauben auch Aussagen über das transiente Verhalten linearer dynamischer Systeme. In diesem Projekt werden speziell Systeme untersucht, die durch Linearisierung an einem stabilen Fixpunkt enstehen, und Regelungsverfahren entwickelt, die die Synthese von Feedback-Systemen mit vorgegebenem transienten Verhalten erlauben.

Time period: 01.07.2002 - 30.06.2006
Leadership: Prof. Dr. Diederich Hinrichsen

Logo Projekt Kontrolltheoretische Analyse von Eigenwertverfahren Kontrolltheoretische Analyse von Eigenwertverfahren
Die für numerische Eigentwertverfahren notwendigen Shift-Strategien werden als Kontrollparameter von nichtlinearen, diskreten Kontrollsystemen interpretiert. Durch systemtheoretische Untersuchungen können die Eigenschaften der Eigenwertalgorithmen analysiert werden.

Time period: 01.08.1999 - 31.10.2003
Leadership: Prof. Dr. Diederich Hinrichsen

Logo Projekt Analyse und Berechnung der Wachstumsrate linearer Systeme mit Parametervariationen Analyse und Berechnung der Wachstumsrate linearer Systeme mit Parametervariationen
Eine Grundlage des Reglerentwurfs für nichtlineare dynamische Systeme sind lineare, kontinuierliche, zeitinvariante Systeme, die weitere Beschränkungen an die Regularität der Parametervariationen erlauben. In dem Projekt konnten verschiedene Resultate für die Abhängigkeit der Wachstumsrate von der Parameterregularität erzielt werden.

Time period: 01.01.1999 - 30.09.2003
Leadership:

Logo Projekt Zubovs Methode für Systeme mit Eingängen Zubovs Methode für Systeme mit Eingängen
Zubovs Methode ist das entscheidende Werkzeug in der Stabilitätstheorie nichtlinearer Systeme, um Einzugsbereiche von asymptotisch stabilen Objekten zu bestimmen. Durch Weiterentwicklung dieser Methode gelingt es, maximale Kontroll-Lyapunov-Funktionen zu finden.

Time period: since 01.01.1998
Leadership: Prof. Dr. Fabian Wirth

Logo Projekt Spektrale Wertemengen für struktutrierte Matrixstörungen Spektrale Wertemengen für struktutrierte Matrixstörungen
Spektrale Wertemengen sind bezüglich komplexwertiger Störungen ein etabliertes Werkzeug zur Analyse dynamischer Systeme. Hier werden reellwertige Matrixstörungen untersucht, insbesondere der Einfluss vorgegebener Störungsstrukturen.

Time period: 01.05.1997 - 31.07.2003
Leadership: Prof. Dr. Diederich Hinrichsen

Logo Projekt Rationale Matrixgleichungen in der stochastischen Kontrolltheorie Rationale Matrixgleichungen in der stochastischen Kontrolltheorie
Im Rahmen des Projekts wurde eine der robusten Regelung entsprechende Theorie für stochastische dynamische Systeme entwickelt. Das Lösungsverhalten der dabei auftretenden Matrix-Gleichungen und -Ungleichungen wurde analysiert und ein Newton-artiger Lösungsalgorithmus implementiert.

Time period: 01.01.1997 - 31.07.2002
Leadership: Prof. Dr. Diederich Hinrichsen

Further research projects
Logo Projekt EU-ROMSOC: Project ''Data Driven Model Adaptations of Coil Sensitivities in MR Systems'' EU-ROMSOC: Project ''Data Driven Model Adaptations of Coil Sensitivities in MR Systems''

This European Industrial Doctoral Programm is focused on three major topics: coupling methods, model reduction methods, and optimization methods, for industrial applications in well selected areas, such as optical and electronic systems, economic processes, and materials.

Time period: 01.11.2017 - 30.04.2021
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt DFG-Graduiertenkolleg: π³ Parameter Identification – Analysis, Algorithms, Applications DFG-Graduiertenkolleg: π³ Parameter Identification – Analysis, Algorithms, Applications

The research training group „π3 Parameter Identification – Analysis, Algorithms, Implementations“ focuses on deterministic parameter identification tasks on the interface between applied mathematics and scientific computing that are formulated as functional minimisation problems. The different scientific approaches share modelling characteristics as well as mathematical challenges and they naturally meet when it comes to designing efficient algorithms.

Time period: 01.10.2016 - 31.03.2021
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt TransWORHP TransWORHP

Time period: since 01.01.2012
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens, Dr. Matthias Knauer

Logo Projekt On-board Optimal Flight Planning using TransWORHP On-board Optimal Flight Planning using TransWORHP

Time period: since 01.10.2010
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Rational Krylov Space Methods for the Model Reduction of LTI Systems Rational Krylov Space Methods for the Model Reduction of LTI Systems
The main objective of the current research is to combine two types of approximation procedure, namely balancing and matching of moments. We are striving to develop iterative methods which, on the one hand, achieve approximately balanced reduction and, on the other, are suitable for systems of very large dimensions as well as implementation on parallel computers.

Time period: 01.10.2004 - 30.09.2007
Leadership: Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Logo Projekt Scattering of water waves by arrays of identical bodies Scattering of water waves by arrays of identical bodies
Die Streuung und Beugung von Wasserwellen an sich im Wasser befindenden Körpern ist von großer praktischer Bedeutung in verschiedenen Anwendungsfeldern, z.B. in der Klimaforschung (Streuung an Feldern von Eisschollen). Es werden Methoden zur effizienten Lösung solcher Mehr-Körper-Streuungsprobleme entwickelt.

Time period: since 01.03.2004
Leadership: Prof. Dr. Malte Peter

Logo Projekt Eigenschaftserhaltende Modellreduktion für strukturierte elektrotechnische Systeme Eigenschaftserhaltende Modellreduktion für strukturierte elektrotechnische Systeme
Bei der Modellierung hochintegrierter Schaltkreise entstehen Differentialgleichungssysteme mit Hunderttausenden oder sogar Millionen Unbekannten. Um diese Modelle numerisch simulieren zu können, müssen mit Methoden der Modellreduktion Systeme kleinerer Dimension bestimmt werden, die die Originalsysteme näherungsweise beschreiben.

Time period: 01.10.2003 - 30.04.2006
Leadership: Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Logo Projekt Konstruktion von Coorbit-Räumen und Wavelet-Banach-Frames auf homogenen Räumen Konstruktion von Coorbit-Räumen und Wavelet-Banach-Frames auf homogenen Räumen
Durch die Betrachtung von Quotienten oder so genannten homogenen Räumen können Coorbit-Räume und Frames konstruiert werden, so dass die Coorbit-Thoerie auch für solche Hilbert-Räume anwendbar wird, in denen die Gruppendarstellung nicht mehr quadratintegrierbar ist.

Time period: since 01.08.2001
Leadership:

Logo Projekt Parallele Algorithmen für linear-quadratische Optimalsteuerungsprobleme Parallele Algorithmen für linear-quadratische Optimalsteuerungsprobleme
In diesem spanisch-deutschen Projekt wurde die Parallel Libaray in Control (PLiC), eine parallele Softwarebibliothek zur Lösung linear-quadratischer Regelungsprobleme und damit verbundener Teilprobleme, entwickelt und über das Internet verfügbar gemacht.

Time period: 01.01.1998 - 31.12.1999
Leadership: Prof. Dr. Peter Benner, Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Logo Projekt  Parallele Algorithmen zur Modellreduktion von hochdimensionalen linearen Regelungssystemen Parallele Algorithmen zur Modellreduktion von hochdimensionalen linearen Regelungssystemen
Mit den spanischen Partnern aus Castellon werden neue, parallele Modellreduktionsalgorithmen für hochdimensionale, lineare Steuerungsprobleme mit dichtbesetzten Koeffizientenmatrizen entwickelt und implementiert. Sie stehen als Software-Bibliothek im Internet zur Verfügung.

Time period: 01.01.1998 - 30.06.2002
Leadership: Prof. Dr. Peter Benner, Prof. Dr. Angelika Bunse-Gerstner

Mathematical data analysis
Logo Projekt SmartDrive SmartDrive
Smarte IoT-Anwendungen und Service-Geschäftsmodelle in der Antriebs- und Automatisierungstechnologie

Time period: 01.11.2018 - 30.04.2020
Leadership: Prof. Dr. Christof Büskens

Logo Projekt Parameteroptimierung für die High-Content-Analyse Parameteroptimierung für die High-Content-Analyse

In diesem Projekt wird eine Methode entwickelt, die die Suche nach Wirkstoffen zur Entwicklung neuer Medikamente vereinfachen soll.

Time period: 01.12.2005 - 30.09.2007
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt HASSIP – Harmonic Analysis and Statistics for Signal and Image Processing HASSIP – Harmonic Analysis and Statistics for Signal and Image Processing
HASSIP is a research training network funded by the European Union as part of the programme Improving Human Potential and the Socio-Economic Knowledge Base. The objective of this network is to further the research and exchange activities in various areas of mathematical analysis and statistics which are closely related to digital signal and image processing.

Time period: since 01.11.2002
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt DFG-SPP 1114: Wavelet-shrinkage in der Bildverarbeitung – Eine Untersuchung von Zusammenhängen und Äquivalenzen DFG-SPP 1114: Wavelet-shrinkage in der Bildverarbeitung – Eine Untersuchung von Zusammenhängen und Äquivalenzen

In der Dissertation von Dirk Lorenz werden die verschiedenen Zugänge, die zum Wavelet-Shrinkage führen, analysiert und ausgearbeitet. Darunter fallen Zugänge aus dem Bereich der Variationsrechnung, der Abstiegsgleichungen, der Theorie der Funktionenräume und auch der Statistik.

Time period: 01.10.2002 - 30.09.2004
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt Besov-Räme und nichtseparable Wavelet-Basen mit Anwendungen der nichtlinearen Approximation in der Bilddatenkompression Besov-Räme und nichtseparable Wavelet-Basen mit Anwendungen der nichtlinearen Approximation in der Bilddatenkompression

In der Dissertation von Mathias Lindemann werden Besov-Räume und ihr Zusammenhang zur Darstellung von Funktionen über Wavelets mit allgemeinen Skalierungsmatrizen untersucht.

Time period: 01.01.2002 - 31.03.2005
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt DFG-SPP 1114: Optimal Pattern-Matched Wavelets DFG-SPP 1114: Optimal Pattern-Matched Wavelets

Many applications of process monitoring and measurement data evaluation require the tracing of a pattern in a signal, the scale of the pattern being unknown at the outset. Other applications such as data compression require that a series of measurements be decomposed into these patterns and a non-classifiable remainder.

Time period: since 01.11.2001
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß

Logo Projekt DFG-SPP 1114: Mathematische Methoden in der Zeitreihenanalyse und digitalen Bildverarbeitung DFG-SPP 1114: Mathematische Methoden in der Zeitreihenanalyse und digitalen Bildverarbeitung

Das DFG-Schwerpunktprogramm "Mathematische Methoden in der Zeitreihenanalyse und digitalen Bildverarbeitung" wird vom Zentrum für Technomathematik aus koordiniert. Damit verbunden ist auch die Evaluation und der Vergleich der verschiedenen, im Schwerpunktprogramm entwickelten Methoden.

Time period: 01.08.2001 - 31.07.2007
Leadership: Prof. Dr. Dr. h.c. Peter Maaß