Augsburg/MH – Komplexe Computersimulationen z.B. von physikalischen Ph?nomenen basieren auf mathematischen Modellen, die durch mehrere unterschiedliche L?ngen- und Zeitskalen gekennzeichnet sind. Zur Entwicklung neuer Algorithmen für solche Mehrskalenprobleme hat der Augsburger Mathematiker Prof. Dr. Daniel Peterseim einen ERC Consolidator Grant des Europ?ischen Forschungsrats im Umfang von rund 1,8 Mio. Euro eingeworben.

Computersimulationen spielen l?ngst eine zentrale Rolle für den wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt. Sie sind nicht nur die Grundlage für die Weiterentwicklung von Hochleistungsmaterialien (bspw. Faserverbundwerkstoffe, die herk?mmliche Werkstoffe in weiten Teilen der Produktentwicklung ersetzen), sie gestatten auch die Erkundung neuer physikalischer Ph?nomene für Hightech-Produkte der Zukunft (bspw. eigentümliche Aggregatzust?nde wie Bose-Einstein-Kondensate mit Anwendungen in futuristischen Technologien wie Atomlasern oder Quantencomputern). Allerdings sind die der Simulation zugrunde liegenden mathematischen Modelle, wie auch die physikalischen Prozesse selbst, durch komplexe Effekte auf einer Vielzahl von L?ngen- und Zeitskalen gekennzeichnet. Der Versuch, diese inh?rente Mehrskaligkeit in Standard-Computermodellen abzubilden, führt selbst modernste Supercomputer an ihre Grenzen. Die Simulation solcher Ph?nomene erfordert daher eine neue Generation von Algorithmen, die mit hierarchischen und adaptiven L?sungsstrategien die komplexen mathematischen Modelle auf ein berechenbares und wirtschaftliches Ma? reduzieren, ohne ihre Aussagekraft wesentlich zu beeintr?chtigen.

Der ERC Consolidator Grant erm?glicht es dem Augsburger Mathematiker Peterseim in den? kommenden fünf Jahren mit seiner Arbeitsgruppe intensiv an seinem Projekt ?Computational Random Multiscale Problems“ zu arbeiten, das sich dem Design solcher Algorithmen und ihrer mathematischen Erforschung widmet. ?Zu den Zielen z?hlen beispielsweise die Entwicklung effizienter und zuverl?ssiger Simulationsmethoden für Wellenph?nomene in zuf?lligen und ungeordneten Medien, sowie die Beantwortung damit einhergehender fundamentaler mathematischer und algorithmischer Fragen an den Schnittstellen von Numerischer Mathematik, Unsicherheitsquantifizierung und Numerischer Physik“, sagt Peterseim, der seit 2017 Lehrstuhlinhaber für Numerische Mathematik an der Universit?t Augsburg ist.

Mit dem ERC Consolidator Grant werden herausragende Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für die Dauer von fünf Jahren vom Europ?ischen Forschungsrat gef?rdert. Das in den gef?rderten Projekten entwickelte Wissen werde es erm?glichen, die uns bevorstehenden Herausforderungen auf einer grunds?tzlichen Basis zu verstehen, so die EU-Forschungskommissarin Mariya Gabriel. Insgesamt 301 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus ganz Europa werden dieses Jahr mit dem ERC Consolidator Grant ausgezeichnet. Der ERC hat 2454 Antr?ge erhalten, von denen zw?lf Prozent ausgew?hlt wurden. Durch die F?rderung in dieser Runde entstehen rund 2000 Arbeitspl?tze für Postdocs, Doktorandinnen und Doktoranden und weitere Besch?ftigte in den jeweiligen Forschungsprojekten.