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Universität Stuttgart: Exzellenzcluster Simulationstechnik (SimTech)

 

Vor diesem Hintergrund konzentriert sich der Exzellenzcluster auf sechs methodische Gebiete, die von der Molekulardynamik und der Modernen Mechanik über die Numerische Mathematik und die Systemanalyse bis hin zum Datenmanagement und zur Interaktiven Visualisierung sowie zum High-Performance-Computing reichen. Die Gebiete werden von einer integrativen Plattform der Reflektion und Evaluation umfasst.

 

Neue Entwicklungen in der Modellierungs- und Simulationstechnik haben die Erwartungen bei Wissenschaft und Industrie ebenso erhöht wie die Entwicklung neuer Hardwarekomponenten. Simulation, verstanden als Interaktion mit realen und virtuellen Welten, stellt die Entwickler von Simulationstechniken vor neue Herausforderungen. Gegenwärtige Strategien verbinden die Ergebnisse der verschiedenen Disziplinen nur unzureichend. Sie sollen jetzt weiterentwickelt und zu einer neuen Klasse einer integrativen Simulationsumgebung verschmolzen werden, die alle Aspekte vom spezialisierten Modell bis hin zum interaktiven System unterstützt. Unter dem Begriff des interaktiven Systems werden dabei die Reaktion auf Sensordaten, Regelungstechnik, Automatisierung, Optimierung und Entscheidungsfindung zusammengefasst. Dies geschieht unter Verwendung von interaktiven und visualisierenden Benutzeroberflächen bis hin zur dreidimensionalen "Virtual Reality". Gleichzeitig muss in allen Schritten die allgegenwärtige Unsicherheit in Systembeschreibungen und Datengrundlagen berücksichtigt werden.

 

"Diese Vision ist nur über akademische Fachgrenzen hinaus zu erreichen", betont der Sprecher des Exzellenzclusters, Prof. Wolfgang Ehlers vom Institut für Mechanik der Universität Stuttgart. "Um unser Ziel zu erreichen, wollen wir das wissenschaftliche Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse vertiefen und die Modellierungsstrategien in den verschiedenen Disziplinen der Ingenieur- und Naturwissenschaften deutlich verbessern." Ebenso sollen die Strategien zur Übertragung in numerische Rechenmodelle vorangebracht und die numerischen Algorithmen, das Datenmanagement und die Methoden der Visualisierung weiterentwickelt werden. Darüber hinaus wollen die Wissenschaftler Leistung und Verlässlichkeit zukünftiger Simulationssysteme erhöhen, um Vorhersage- und Lösungsmethoden für die Herausforderungen der Zukunft zu gewinnen.

 

Ein elementarer Bestandteil des Exzellenzclusters ist der Transfer von wissenschaftlichen Ergebnissen in industrielle Anwendungen, anwendungsbezogene Forschung und Lehre. "Gebündelt in unserem SimTech-Transferkonzept wird sich dies in ökonomischen Mehrwert umsetzen", unterstreicht Ehlers. Hierzu sind ein internationales Konferenz- und Symposienprogramm, der internationale Austausch von Gastwissenschaftlern und Doktoranden sowie Arbeitsgruppen mit industriellen Partnern und den umliegenden Forschungseinrichtungen vorgesehen. Neben der wissenschaftlichen Wirkung neuer Strategien in der Simulationstechnik soll die Förderung junger Wissenschaftler forciert werden. Über die sechs internationalen Master-Programme der Universität Stuttgart hinaus sind ein Elitestudiengang, eine Graduiertenschule sowie die Etablierung von sieben Post-doc-Positionen und 13 Juniorprofessuren geplant. Vier Juniorprofessuren erhalten Tenure-Track, also die Aussicht auf Übernahme in eine W3-Professur. Insgesamt sollen 79 Projekte ausgelobt werden.


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