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 | |
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Design-KIT: Artificial Intelligence in mechanical component development; TP: Deep Learning for geometry generation of mechanical components In the Design-KIT project, methods of artificial intelligence and machine learning for the design of components for launch vehicles will be scientifically investigated and their usefulness for relevant industrial applications will be evaluated. The necessary interfaces between component development and the generation of data for processing with artificial intelligence are in the focus of this project as well as the transfer of new algorithms into concrete software modules of an existing software of the project partner ELISE.
Time period:
01.10.2020 - 31.03.2022 |
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5GSatOpt Simulationsplattform zur Konzeptionierung, Optimierung und Evaluierung von 5G Satellitenkonstellationen für das allgegenwärtige und überall verfügbare Internet
Time period:
01.05.2019 - 31.08.2020 |
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KaNaRiA - Kooperative künstliche Intelligenz
Time period:
01.01.2018 - 31.12.2022 |
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CAUSE-Cognitive Autonomous Subsurface Exploration The search for extraterrestrial life on Saturn's moon Enceladus is the goal of the space mission Enceladus Explorer. New technologies are being developed within the EnEx initiative of DLR Space Management to make this mission possible. The cornerstone of the EnEx initiative was the joint project EnEx1. The CAUSE project builds on the experience already gained from EnEx1 and extends the existing technologies in the field of sensor fusion and autonomy.
Time period:
01.04.2015 - 30.09.2018 |
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Fehler tolerante Low-Cost Hybridnavigationsdesigns für zukünftige Raumtransportsysteme
Time period:
since 01.09.2014 |
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KaNaRiA - Kognitionsbasierte, autonome Navigation am Beispiel des Ressourcenabbaus im All
Time period:
01.10.2013 - 31.03.2018 |
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Adaption of WORHP to Avionics Constraints
Time period:
01.04.2013 - 31.01.2015 |
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Onboard Trajektorienberechnung und Regelung für Wiedereintrittsraumfahrzeuge
Time period:
01.01.2013 - 31.12.2015 |
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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 |
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WORHP
Time period:
since 01.01.2008 |
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STAr Group Bremen
Time period:
since 01.01.2008 |
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Logistic Optimization of Time Schedules for Optical Satellites
Time period:
01.07.2007 - 14.01.2008 |
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Black-Box Optimierer
Time period:
01.06.2007 - 31.05.2010 |
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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 |
| LIfe sciences | |
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KI-based documentation for midwives KIDOHE aims to improve the midwives' stress and regress situation by means of an innovative, intelligent, decision-support system. The atacama blooms GmbH & Co. KG is planning to develop such a system in cooperation with the University of Bremen, which represents both scientifically founded expert knowledge and the experience of midwives in networks (e.g. semantic networks, Bayes networks or neural networks).
Time period:
01.05.2020 - 28.02.2022 |
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Dynamic Inverse Problems in Magnetic Particle Imaging (D-MPI) Magnetic particle imaging (MPI) is an imaging modality with promising medical applications that relies on the behavior of superparamagnetic iron oxide nanoparticles. MPI is currently in the preclinical phase. However, several crucial dynamic aspects have been left out of consideration so far to simplify modeling, data acquisition and reconstruction. In this collaborative project,we address three dynamic aspects of MPI resulting in a variety of dynamic inverse problems: (i) concentration dynamics, (ii) magnetic field dynamics, and (iii) particle magnetization dynamics.
Time period:
01.05.2020 - 30.04.2023 |
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SPAplus: Small data problems in digital pathology and measures accompanying the programme Representatives from industry and business name two problems in connection with big data applications and machine learning (ML): On the one hand, the lack of a sufficient number of well-trained data analysts is emphasized, and on the other hand, technical applications usually do not have enough data to train large neural networks (NN) in a stable way using deep learning (DL) approaches. This project therefore aims to work on such a prototypical problem of digital pathology as well as to analyze and methodically implement mathematically sound procedures for data augmentation via neural networks/deep learning. In addition, concepts for the training of mathematical data analysts and information events for the public are to be developed and implemented in measures accompanying the programme.
Time period:
01.04.2020 - 31.03.2023 |
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DELETO - Machine learning with correlative MR and high-throughput NanoCT Machine Learning (ML) and in particular the learning of large Neural Networks (NN), the so-called Deep Learning (DL), are currently among the most viral and widely discussed scientific topics, which have applications in many research areas. In the joint project DELETO, the mathematical research of DL in the solution of inverse problems is to be decisively advanced in order to make the reconstruction methods based on structural priorities and motion correction in the field of correlative MR and high-throughput NanoCT, which are computationally demanding due to the large amounts of data, more accurate and efficient. The goal is to integrate these methods into next generation devices.
Time period:
01.04.2020 - 31.03.2023 |
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DIAMANT - Digital Image Analysis and Imaging Mass Spectrometry to Differentiate Non-small Cell Lung Cancer In recent years, promising results have been obtained regarding the MALDI IMS based classification of different cancer types. However, the method has not yet been established in clinical routine. The DIAMANT project therefore combines the molecular information from MALDI IMS with the detailed anatomical information from digital microscopy images (Digital Image Analysis, DIA). By means of an integrated analysis of the data from both complementary modalities, a classification model will be developed that is significantly more accurate than existing models based on only one of the two modalities.
Time period:
01.01.2020 - 31.12.2022 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Earth and enviromental science | |
|---|---|
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Inverse Bestimmung von Treibhausgasquellen
Time period:
since 01.03.2014 |
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Verfahren zur Optimierten Biomethan-Erzeugung, Aufbereitung und –Nutzung
Time period:
01.05.2007 - 31.03.2010 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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:
01.03.2004 - 16.07.2020 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Electrical engineering and microelectronics | |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Materials science | |
|---|---|
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MUSA - Charakterization and modeling of multi phase transitions in tool steel for additive processes
Time period:
01.02.2017 - 31.07.2019 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Quality inspection | |
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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 |
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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 |
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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 |
| Process control | |
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HERCULES-2 The aim of this international project is the further development of powerful marine engines in terms of engine reliability and the reduction of fuel consumption and pollutant emissions.
Time period:
01.05.2015 - 31.10.2018 |
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Erweiterung und Parameteroptimierung eines Abgastemperaturmodells
Time period:
since 01.07.2008 |
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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 |
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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 |
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Schwingungsfreie Optimalsteuerung und Regelung von Hochregallagerbediensystemen in der Logistik
Time period:
since 01.10.2006 |
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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 |
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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 |
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Dynamics of Automatic Control Modelling and Analysis of Autonomous Logistical Processes
Time period:
01.01.2004 - 31.12.2011 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Robot control | |
|---|---|
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StartNOW- AI algorithms for autonomous lawn movers
Time period:
01.08.2021 - 31.05.2022 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Data analysis | |
|---|---|
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HYDAMO - Hybrid data-driven and model-based simulation of complex flow problems in the automotive industry The interaction of a vehicle with complex materials like sand, mud or snow. Vehicle stability is not always guaranteed on such surfaces: Collisions or rollover of the vehicle may be unavoidable. The sub-project "Parameter Identification of Complex Nonlinear Dependencies" of the University of Bremen aims at reducing the high-dimensional parameters in a generic model to their inherently nonlinear but low-dimensional structure by deep learning approaches and to identify them for the subsequent numerical simulation. The focus here is on stability analysis in addition to machine learning (ML) approaches.
Time period:
01.04.2020 - 31.03.2023 |
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AGENS - Analytical-generative Networks for System Identification Forecasting the energy demand of individual actors on the basis of time series is characterized by an enormous amount of data due to the large number of energy consumers. The goal of AGENS is the development of flexible models based on neural networks (NN), which are able to model the overall complexity using large amounts of data. To enable a robust prognosis per actor, an improvement of the data quality for each individual consumer is necessary. The main subject of this subproject is the development and analysis of dynamic neural networks with focus on energy prediction.
Time period:
01.04.2020 - 31.03.2023 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
Research projects
| Optimization | |
|---|---|
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DiSCO2-Bremen: Data-based and intelligent simulation of traffic for CO2 reduction in Bremen The aim of the DiSCO2 project is to develop a digital twin of Bremen's road traffic, which can predict and improve traffic flow by intelligently switching traffic signals to reduce CO2 emissions. Methods from the fields of Big Data and machine learning will be applied.
Time period:
01.07.2020 - 31.12.2022 |
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Training Data Driven Experts in Optimization The main goal of TraDE-OPT is the derivation and analysis of efficient optimization algorithms for solving data-driven problems with a wide range of applications, e.g. in social sciences, economics or healthcare. Data is now produced by numerous different sensors in industry, in vehicles, scanners, on the internet or by mobile devices and the production of data has virtually exploded. One of the new challenges is to extract interpretable and useful information from this data. A central tool for this is (especially convex) optimization. Project webseite
Time period:
01.06.2020 - 01.12.2024 |
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TOPA³S - Transfer center for the optimized, Assisted, highly Automated and Autonomous Systems Aufbau eines Transferzentrum für Optimierte, Assistierte, hoch-Automatisierte und Autonome Systeme.
Time period:
01.06.2019 - 30.06.2021 |
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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 - 30.09.2021 |
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AO-Car – Autonome, optimale Fahrzeugnavigation und -steuerung im Fahrzeug-Fahrgast-Nahbereich für den städtischen Bereich The aim of the AO-Car research project is to develop autonomous and safe driving maneuvers for (electric) cars in urban traffic. Different maneuvers, which are particularly relevant in the passenger-specific assistance area, are to be modeled and implemented and tested on a real vehicle in the best possible way.
Time period:
01.09.2016 - 31.03.2018 |
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GALILEOnautic
Time period:
01.07.2016 - 30.06.2018 |
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Enhancement of WORHP Using Parametric Sensitivity Analysis with Respect to Hessian Regularisation and Constraint Relaxation (WUPS)
Time period:
01.11.2015 - 31.12.2015 |
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PIA-Parameter Identification Automotive
Time period:
since 01.01.2015 |
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EWOCS: Extension of WORHP to multi- and many-core Architectures
Time period:
01.11.2014 - 31.01.2015 |
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Echtzeittrajektorienberechnung für automatische Ausweichmanöver
Time period:
01.10.2014 - 31.01.2016 |
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Blindleistungsregelung in Smart-Grids The aim of this project is to be able to prevent overload situations in distribution grids in the future by automated control of the load flow. For this purpose, a physical model for the description of the power grid is required. Based on this model, an optimization of the load flow under physical constraints is carried out with the help of the optimization software WORHP.
Time period:
since 01.07.2014 |
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Dynamische Identifikation temperaturbedingter Effekte der Hochdruck-Einspritzung
Time period:
01.04.2014 - 31.12.2014 |
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Sensitivitätsanalyse und Numerische Methoden bei großskalierten Systemen
Time period:
since 01.03.2011 |
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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 |
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Optimierung von Dieselmotoren durch Kennfeldidentifikation
Time period:
01.07.2008 - 31.12.2014 |
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Ein B.-Step Korrekturverfahren zur numerischen Lösung nichtlineare Optmierungsprobleme
Time period:
since 01.10.2007 |
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Effiziente Ableitungsberechnung über Graph Colouring
Time period:
since 01.09.2007 |
| Image and Signal Processing | |
|---|---|
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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EU-UNLocX: Uncertainty principles versus localization properties, function systems for efficient coding schemes
Time period:
01.09.2010 - 31.08.2013 |
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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 |
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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 |
| Optimal control | |
|---|---|
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Safety Control Center: Safety Control Center for a Galileo-based traffic scenario for autonomous shuttle buses The project "Safety Control Center" is a collaborative project between partners from industry and academia on autonomously driving shuttle buses in Bremen. The goal is to connect an autonomously driving shuttle bus to a control center and to monitor the vehicle's status.
Time period:
02.01.2023 - 30.04.2025 |
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FAST-CAST 2 - AI-based evaluation of earth observation data and weather model forecasts to generate optimal ship routes in polar waters The "FAST-CAST 2" project helps to suggest optimised ship routes through ice-covered areas from satellite-based earth observation and weather forecasts.
Time period:
01.11.2021 - 31.10.2024 |
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SmartFarm2 The overarching goal of SmartFarm2 is to demonstrate the potential of self-consumption optimisation using real objects in order to create incentives to install or continue to operate RE systems even after the guaranteed EEG compensation expires. Since highly automated systems from the field of AI are to be developed for self-consumption optimisation, the aim is to equip a test field with 101 real demonstrators with hardware so that, on the one hand, data-driven models can be created using the recorded information and, on the other hand, the degree of automation can be directly validated using real applications.
Time period:
01.02.2021 - 31.08.2024 |
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NeXaTauto - Holistic conception, field-based practical testing and validation of autonomous work processes in crop production The Kalverkamp company, with the support of the Working Group for Optimization and Optimal Control of the Center for Technomathematics and the Osnabrück University of Applied Sciences, is developing the novel, electrically driven, multifunctional agricultural vehicle NeXaT for autonomous agriculture and the elimination of ecological and economic weak points of today's tractor combinations.
Time period:
01.09.2020 - 31.12.2024 |
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HVDC-MMC_with_MPC: A new method for reducing the power dissipation of MMC high-voltage converters using MPC The aim of the project is to improve the efficiency of high-voltage DC transmission by using optimal control algorithms in high voltage DC inverters. The research project focuses on the development, implementation and testing of a power and real-time capable model predictive control (MPC) for the control of a modular high voltage inverter (HVDC-MMC).
Time period:
01.07.2020 - 30.06.2023 |
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Int2Grids - Integration of intelligent neighbourhood networks into integrated networks The overall objective of the joint project is the integration of "neighbourhood networks" into the higher-level network management and their potential contribution to the provision of network and system services. First, a static analysis of the possibilities of neighbourhood networks for measures to provide network and system services is carried out. Based on this, the network is then interpreted as a dynamic bi-level optimization problem, whereby the interconnected network generates setpoint specifications that are to be implemented by the neighborhood networks.
Time period:
01.05.2020 - 31.12.2023 |
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MAP-BORealis - Assisted navigation in sea ice on Arctic passages by calculating optimal routes using satellite based remote sensing data MAP-BORealis is concerned with the development of a route optimisation for vessels in ice-covered waters of the Arctic.
Time period:
01.07.2019 - 30.06.2021 |
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OPA³L - Optimally Assisted, Highly Automated, Autonomous and Cooperative Vehicle Navigation and Localization The goal of the project is to automate recurring drives in known areas and in particular to present solutions for cooperative maneuvers in such areas. For this the partners are working on the implementation in an application-oriented test field.
Time period:
01.03.2019 - 14.02.2023 |
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Model predictive control of the live steam quantity in power plants The project aims to improve the efficiency of a lignite-fired power plant by using adaptive modeling and model-predictive control.
Time period:
01.07.2018 - 30.04.2021 |
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SmartFarm The overall objective of the project is the development of tools that allow to recommend a cost-optimized design of plant components for a farm and to optimize the self-consumption, energy export and import under economic aspects for the next hours and days. A further goal is the development of methods for the economic modelling and evaluation of general constraints regarding a sustainable business model.
Time period:
01.01.2016 - 31.03.2019 |
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Adaptive Optimal Control of Variational Inequalities in Computational Mechanics The developement of adaptive finite element methods for the optimal control of variational inequalities is the main topic of the research project at hand.
Time period:
15.07.2012 - 30.06.2015 |
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Model-based optimal feedback control of diesel engines gassystems
Time period:
01.01.2011 - 31.12.2013 |
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Erweiterung des Riccati-Reglers auf adaptive modellbasierte Optimalregler
Time period:
since 01.06.2007 |
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Online-Optimierung in der Mehrsystemdynamik unter einer erweiterten Klasse von Nebenbedingungen
Time period:
since 01.10.2005 |
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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 |
| Mathematical Materials Science | |
|---|---|
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Mathematical data analysis | |
|---|---|
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Mathematics for Machine Learning for Graph-Based Data with Integrated Domain Knowledge The aim of this project is to further develop and analyze deep neural networks for industrial problems that allow existing domain knowledge to be incorporated into the architecture of the networks. Such a hybrid approach can capitalize on the complementary respective strengths of end-to-end learning approaches and "a priori models/rules". This approach promises substantially more efficient solutions for many fields of application. For example, significantly less data is required or the predictions of the ML model are consistent with existing knowledge.
Time period:
01.04.2020 - 31.12.2023 |
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SmartDrive Smarte IoT-Anwendungen und Service-Geschäftsmodelle in der Antriebs- und Automatisierungstechnologie
Time period:
01.11.2018 - 30.04.2020 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Inverse Problems | |
|---|---|
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Automated data-driven damage detection The overall objective of the FOR 3022 is to gain a thorough understanding of an integrated structural health monitoring (SHM) system in laminates with layers of large impedance difference using guided ultrasonic waves (GUW) under real-world conditions. In this subproject we focus on automated damage detection and merge the expertise from mathematics and computer science. As the basis for the automated methods serve mathematical models built upon physical principles, mathematical tools to make the models computationally tractable and machine learning methods. Consequently, WG Lorenz (working on physics-informed neural networks (PINNs)) and WG Gräßle (working on model order reduction and data assimilation) join WG Bosse (working on machine learning method) in this project.
Time period:
01.10.2023 - 30.09.2026 |
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Regularization techniques in Banach spaces applied to inverse Problems
Time period:
16.07.2014 - 16.10.2017 |
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Inside-Outside Duality and Non-Destructive Testing
Time period:
01.07.2013 - 30.06.2016 |
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Inverse Scattering in the Time Domain
Time period:
01.01.2011 - 31.12.2013 |
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Electromagnetic Inverse Scattering from Periodic Structures
Time period:
01.10.2009 - 31.10.2014 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Modelling and Simulation with PDE | |
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Parameter Identification for Signorini problems with friction The aim of the project is to develop an efficient, adaptive algorithm for parameter identification in frictional Signorini problems. Gradient-based optimization methods are not easily applicable, as contact conditions and friction terms result in a non-smooth parameter-to-state operator. We thus smoothen the problem. A posteriori error analysis is used to balance different error influences.
Time period:
01.04.2023 - 30.09.2025 |
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Parameter Identification on Time-Dependent Domains using Adaptive Finite Cell Methods The focus of the project at hand is the development of an adaptive algorithm for parameter identification on time-dependent domains. Therefore, a parabolic model is used to simulate values whose distance to measured reference data should be minimised. The time dependence is taken into account by means of the finite cell method and the a posteriori error control uses dual weighted residuals.
Time period:
01.11.2022 - 31.10.2025 |
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Adaptive mixed finite cell methods for elliptic problems It is a major and currently still unsatisfactory challenge to map the (frictional) contact of different bodies using the finite cell method (FCM). The present research project takes a first step towards mastering this task. Here, a mixed FCM is developed and analyzed, which can map fixed values of the solution on the fictitious boundary. This is an essential subtask in the solution of contact problems.
Time period:
01.04.2022 - 31.03.2025 |
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Bewertung und Adaption von spanenden Fertigungsprozessen zur Kompensation von thermischen und mechanischen Bearbeitungseinflüssen Erkenntnistransfer aus SPP 1480 - Bewertung und Adaption spanender Fertigungsprozesse zur Kompensation von thermischen und mechanischen Bearbeitungseinflüssen
Time period:
01.09.2021 - 31.08.2023 |
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Inverse methods for ice sheet surface elevation changes with an application to West Antarctica The research project at hand focusses on ice sheet modeling of the West Antarctic Ice Sheet (WAIS). Here, we aim at developing a inverse method for optimizing the WAIS surface incorporating point cloud data from satellite altimetry.
Time period:
01.06.2021 - 31.05.2024 |
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FluSimPro Modellierung der Kühlwirkung beim Werkzeugschleifen unter Berücksichtigung prozessbedingter Unsicherheiten Projekt im DFG-SPP 2231 "FluSimPro" PIs: Dr.-Ing. Benjamin Bergmann (IFW Univ. Hannover, seit 2021), Dr.-Ing. Marc-Andree Dittrich (IFW Univ. Hannover, bis 2021), Alfred Schmidt
Time period:
01.09.2020 - 31.08.2024 |
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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 |
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Efficient Simulation of Acoustic Underwater Waves
Time period:
01.11.2012 - 31.10.2015 |
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Development of model adaptive simulation techniques for forming processes of complex functional components with complicated design details The research project at hand aims at the developement of model adaptive algorithms inside of the finite element method.
Time period:
01.01.2012 - 31.12.2016 |
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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 |
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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 |
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Coupling of process, material and struture simulation for evaluation of laser welded hybrid joints (HyProMiS)
Time period:
01.08.2010 - 31.07.2012 |
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Numerical analysis and efficient implementation of complex FE models of production processes based on the example of the deep hole drilling process The simulation of production processes is in the focus of the research project at hand. We use efficiently parallelised adptive finite element methods to reduce the computing time.
Time period:
01.05.2010 - 30.04.2017 |
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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:
01.01.2007 - 31.12.2018 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Dynamical systems | |
|---|---|
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
| Further research projects | |
|---|---|
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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 |
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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 |
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TransWORHP
Time period:
since 01.01.2012 |
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On-board Optimal Flight Planning using TransWORHP
Time period:
since 01.10.2010 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |
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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 |