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Lösungen aus Mathematik und Elektronik für Architektur, Energie und Künstliche Intelligenz

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) bewilligte Ende Mai 2020 zwei neue Schwerpunktprogramme, die an der TU Berlin koordiniert werden und die sich mit Mathematik beziehungsweise mit Elektrotechnik beschäftigen. Außerdem verlängerte sie zum dritten Mal den mathematischen Sonderforschungsbereich/Transregio 109 „Discretization in Geometry and Dynamics“ von TU Berlin und TU München.

Für den neuen Verbund „Theoretical Foundations of Deep Learning“, den die Mathematikerin und Einstein-Professorin Dr. Gitta Kutyniok (Fachgebiet Angewandte Funktionalanalysis) koordiniert, wurden 8,5 Millionen Euro für die ersten drei Jahre beantragt. Er beschäftigt sich interdisziplinär mit der Entwicklung einer umfassenden theoretischen Grundlage für künstliche neuronale Netze, die derzeitigen Motoren der Künstlichen Intelligenz (KI). Ziel ist die Sicherstellung von qualitativ-hochwertigen, vertrauenswürdigen KI-Anwendungen.

Den Verbund „Energieeffiziente Leistungselektronik ‚GaNius‘“ koordiniert Prof. Dr.-Ing. Sibylle Dieckerhoff, die an der TU Berlin das Fachgebiet Leistungselektronik leitet. Für dieses Programm wurden circa sieben Millionen Euro beantragt. Das Hauptziel ist die Entwicklung effizienter Technologien zum Management der weltweit stark ansteigenden Menge an nachhaltiger elektrischer Energie. Erhebliche Energieeinsparungen sind möglich, wenn zum Beispiel ungeregelte Industrieantriebe durch moderne Antriebssysteme mit hocheffizienter Leistungselektronik ersetzt werden.

Bis 2024 läuft die mit sieben Millionen Euro geförderte dritte Phase des Transregio 109 „Discretization in Geometry and Dynamics“, dessen Sprecher Prof. Dr. Alexander Bobenko ist, Fachgebiet Geometrie. In den ersten beiden Förderphasen konnten von den mehr als 100 beteiligten Forscher*innen wichtige theoretische Probleme in der Mathematik gelöst und neue angewandte Methoden unter anderem für Architektur, Strömungsmechanik und Computergrafik entwickelt werden. Ziel der dritten Phase ist nun die Entwicklung diskreter konformer Modelle in Geometrie und mathematischer Physik, zum Beispiel strukturerhaltende Diskretisierungen von dynamischen Systemen wie Flüssigkeiten. Ein weiteres wichtiges Ziel ist die Förderung des mathematischen Nachwuchses.