MathApp – Mathematics applied to real-world challenges

Ziel des Potentialbereichs MathApp ist die Entwicklung neuer, forschungsgebietsübergreifender mathematischer Methoden und Modelle, einschließlich numerischer Algorithmen, mit realem Anwendungsbezug. MathApp konzentriert sich dabei thematisch auf die Analyse und Bearbeitung hochdimensionaler und/oder irregulärer Strukturen, insbesondere deren Dynamik, wobei Robustheitsfragen eine wesentliche Rolle spielen. Hochdimensionale Daten sind beispielsweise Bilddaten oder Zeitreihen, die bei verschiedenen Anwendungen in großer Zahl (big data) anfallen und deren Dynamik untersucht werden soll. Prototypische Fragestellungen betreffen Systeme, die eine robuste Lösung erfordern, multiobjektive Kontrollsysteme, Bewegungsoptimierung und -tracking. Als Prototyp irregulärer Strukturen wird sich der Potentialbereich auf sogenannte nicht gewebte Faserstrukturen konzentrieren, deren anspruchsvolle intrinsische Eigenschaften ein tiefgreifendes theoretisches Verständnis erfordern. Sie habeneine Relevanz für zahlreiche Anwendungsfelder wie High-Tech-Materialien, unter anderem für Filtersysteme und Ultraleichtbau sowie Tissue Engineering.

Die zu entwickelnden mathematischen, formalisierten Konzepte werden sowohl die Forschung in den Ingenieurwissenschaften vorantreiben als auch zur effizienten, qualitativ hochwertigen Lösung aktueller und perspektivischer angewandter Aufgabenstellungen beitragen.

MathApp wird die erfolgreiche Initiierung koordinierter Forschungsvorhaben durch bi- und multilaterale Kooperationen unter einer gemeinsamen, verbindenden Thematik und durch Formulierung interessanter fachübergreifender Projekte mit klarem Mehrwert vorantreiben.
Dazu wird es Zusammenarbeit geben, die zum einen auf die Bewältigung gemeinsamer mathematischer Problemstellungen (hochdimensionale Daten, Unsicherheiten, große Daten etc.) zielt und zum anderen auf einem gemeinsamen Anwendungsbezug beruht. Dabei werden das Fraunhofer Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) und das Leistungszentrum „Simulation- und Software-basierte Innovation" als Partner mit hohem internationalem Ruf eingebunden.

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