Überblick Forschungsprofile ZISC-Mitglieder

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Lehrstuhl für Experimentalphysik (Teilchen- und Astroteilchenphysik)

Prof. Dr. Gisela Anton

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Physikalisch-Medizinische-Technik

Prof. Dr. Ben Fabry

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Professur für Physik in der Medizin

Prof. Dr. Bernhard Hensel

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Theoretische Festkörperphysik

Prof. Dr. Oleg Pankratov

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Theoretische Physik I

Prof. Dr. Klaus Mecke

Prof. Dr. Ana-Sunčana Smith

PD Dr. Gerd Schröder-Turk

  • Forschungsaktivitäten
    • Statistische Physik und Morphologie von räumlichen komplexen Materialien
    • Poröse Materialien und granulare Medien, Perkolation
    • Dichtefunktionaltheorie von Flüssigkeiten
    • Flüssigkeiten in begrenzten Geometrien (confined fluids)
    • Grenzflächen und thermische Fluktuationen
    • Integralgeometrie und stochastische Geometrie
  • Simulationsmethoden
    • Monte-Carlo-Verfahren
    • Molekulardynamik
    • Mathematische Morphologie und Computergeometrie
    • Finite-Elemente-Verfahren
    • Dichtefunktionaltheorie (Minimierungsverfahren)
  • Selbstentwickelte Software

Professur für Theoretische Physik mit dem Schwerpunkt Elektronentransport in Molekülen

Prof. Dr. Michael Thoss

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party Software

Professur für Theoretische Physik

Prof. Dr. Michael Schmiedeberg

  • Forschungsaktivitäten
    • Theoretische Physik weicher kondensierter Materie
    • Quasikristalle
    • Jamming
    • Glasartige Dynamik und Gele
    • Komplexe kolloidale Anordnungen
    • Anomale Diffusion
    • Fortbewegung von Bakterien
  • Simulationsmethoden
    • Monte-Carlo-Methoden
    • Brownsche Dynamik Simulationen
    • Molekulardynamik
    • Minimierungsverfahren für Phasenfeldkristalltheorien

Lehrstuhl für Angewandte Mathematik 1

Prof. Dr. Peter Knabner

Prof. Dr. Wolfgang Borchers

Prof. Dr. Nicole Marheineke

PD Dr. Serge Kräutle

  • Forschungsaktivitäten
    • Modellierung, Simulation und Analyse von nichtlinearen PDG-Systemen zur Beschreibung reaktiver Vorgänge in porösen Medien
    • Ein- und Mehrphasenströmungen
    • Parameteridentifizierung
    • Anwendungen in Hydrogeologie, Chemieingenieurwesen, pharmazeutischer Technologie, Computational Biology
  • Simulationsmethoden
    • (Hybrid-gemischte) Finite-Elemente-Verfahren
    • Modifizierte und semi-smooth Newtonverfahren
    • Homogenisierung von Mehrskalenproblemen
    • Fehlerabschätzungen und Gitteradaption
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party Software

Professur für Angewandte Mathematik am Lehrstuhl für Angewandte Mathematik 1

Prof. Dr. Günther Grün

  • Forschungsaktivitäten
    • Modellierung, Analysis, Simulation für:
      • Diffuse Grenzflächenmodelle für Mehrphasenströmungen bei Massekontrast mit Speziestransport (Surfactants, Elektrolytflüssigkeiten, Elektrowetting)
      • Stochastische Dünne-FIlme-Gleichung
      • Degeneriert parabolische Gleichungen 4. Ordnung (Dünne-Filme, Cahn-Hilliard)
  • Simulationsmethoden
    • Zeit-/Ortsabhängige FE- und FV-Verfahren
    • Monte-Carlo-Methoden für Q-Wiener-Prozesse
  • Selbstentwickelte Software
    • ECONLUB3D
    • ECONDROP3D
  • Verwendete 3rd-Party Software

Akad. Rat Dr. Vadym Aizinger am Lehrstuhl für Angewandte Mathematik 1

  • Forschungsaktivitäten
    • Modellierung, Simulation und Analyse von nichtlinearen PDG-Systemen zur Beschreibung von geophysikalischen Strömungen
    • Numerische Methoden für Hochleistungsrechner
    • Numerische Simulation von Navier-Stokes-Gleichungen
    • Turbulenzmodellierung
    • Strömungen mit freier Oberfläche
    • Anwendungen in Ozean, Atmosphäre, Klima
  • Simulationsmethoden
    • Discontinuous Galerkin Finite-Elemente-Verfahren
    • Mehrgittermethoden
    • Finite-Volumen-Verfahren
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party Software

Lehrstuhl für Angewandte Mathematik 2

Prof. Dr. Günther Leugering

Prof. Dr. Wolfgang Achtziger

Prof. Dr. Michael Stingl

  • Forschungsaktivitäten
    • Optimalsteuerung mit partiellen Differentialgleichungen (Optimal control of Partial Differential Equaltions (PDEs))
      • Elliptische Probleme (Saiten, Balken, Schalen, Platten, quasistatische Probleme, Schädigung)
      • Parabolische Probleme (Wärmeleitung, Thermoleastizität)
      • Hyperbolische Probleme (Transportprozesse, Infrastrukturen, flexible Strukturen)
    • Materialoptimierung und Metamaterialien
      • 2D und 3D Elastizität (Anwendungen im Leichtbau (EAM), auxetische Materialien)
      • 2D und 3D Maxwellgleichungen (Cloaking, band-gap engineering)
    • Form- und Topologieoptimierung
      • 2D und 3D Piezoelektrizität (Aktuatoren, Harvester, Lautsprecher)
      • Stabwerke und Rahmenstrukturen in der Mechanik
      • Mikrostrukturen
      • Rissausbreitung
      • Schädigung
  • Simulationsmethoden
    • 2D/3D FEM-basierter Code für Maxwellgleichungen und Topologieoptimierung
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party Software

Professur für Angewandte Mathematik am Lehrstuhl für Angewandte Mathematik 2

Prof. Dr. Johannes Jahn

  • Forschungsaktivitäten
    • Numerische Verfahren der Vektor- und Mengenoptimierung
      • Adaptive Parametersteuerung bei Skalarisierungsmethoden
      • Verfahren der Bilevel-Optimierung
      • Globale Verfahren der Vektoroptimierung
      • Abstiegsverfahren der Mengenoptimierung
    • Theorie der Vektor- und Mengenoptimierung
      • Mengen-Semidefinite Optimierung
      • Vektorisierung
      • KKT-Bedingungen der Mengenoptimierung
      • Robuste Optimierung
    • Vektoroptimierung in der Medizintechnik
      • Magnetresonanztomographie
      • Intensitätsmodulierte Strahlentherapie
  • Simulationsmethoden
    • Verfahren der restringierten Optimierung
    • Filterverfahren
    • Unterteilungstechniken
  • Selbstentwickelte Software
    • MOSAST
  • Verwendete 3rd-Party Software

Lehrstuhl für Angewandte Mathematik 3

Prof. Dr. Eberhard Bänsch

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party Software

PD Dr. Nicolas Neuß am Lehrstuhl für Angewandte Mathematik 3

  • Forschungsaktivitäten
    • Numerik partieller Differentialgleichungen
    • Mehrskalenmethoden/Homogenisierung
    • Parallelisierung
  • Simulationsmethoden
    • Adaptive Finite-Elemente-Verfahren
    • Mehrgitterverfahren
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party Software

Professur für Wissenschaftliches Rechnen

  • Forschungsaktivitäten
    • Herleitung hochauflösender Finite-Elemente-Methoden für skalare Transportgleichungen und gekoppelte Systeme
    • A posteriori Fehlerabschätzung und Gitteradaption
    • Numerische Behandlung von freien Grenzflächen
    • Modellierung und Simulation von Mehrphasenströmungen
    • Numerische Simulation von Partikelströmungen
  • Simulationsmethoden
    • Stetige und unstetige Galerkin-Verfahren
    • Limiter-Techniken für konvektive Terme
    • DWR-Fehlerschätzer
    • Mehrgitterlöser
    • Level-Set-Algorithmus
    • Fictitious-Domain-Methoden
    • Arbitrary-Lagrangian-Eulerian-Formulierung für bewegte Gitter
    • k-epsilon Turbulenzmodell
    • Euler-Euler- und Euler-Lagrange-Modelle für disperse Zweiphasenströmungen
  • Verwendete 3rd-Party Software

Lehrstuhl für Wirtschaftsmathematik (diskrete Optimierung, Mathematik - EDOM)

Prof. Dr. Alexander Martin

  • Forschungsaktivitäten
    • Lösung komplexer gemischt-ganzzahliger linearer und nichtlinearer Optimierungsprobleme mit Anwendungen in
      • den Ingenieurwissenschaften
      • in der Logistik
      • im Energiemanagement
      • im Finanzwesen
  • Simulationsmethoden
    • Branch-and-Cut-Verfahren
    • Kombinatorische Optimierungsverfahren
    • Approximationsalgorithmen
    • Heuristiken
    • Primal-Dual-Verfahren
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party Software
    • Cplex
    • Gurobi
    • SCIP
    • ZIMPL

Lehrstuhl für Biochemie

Prof. Dr. Uwe Sonnewald

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Biotechnik

Prof. Dr. Yves Muller

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Professur für Computational Biology

Prof. Dr. Rainer Böckmann

Professur für Bioinformatik

Prof. Dr. Heinrich Sticht

  • Forschungsaktivitäten
    • Sequenzdatenanalyse
    • Molekülmodellierung / Molecular Modelling
    • Simulation der Dynamik von Proteinen
    • Protein-Protein- und Protein-Ligand-Docking
  • Simulationsmethoden
    • Moleküldynamik
    • QM/MM-Methodik
    • Visualisierung von Molekülstrukturen und -bewegungen
  • Verwendete 3rd-Party Software

Lehrstuhl für Theoretische Chemie

Prof. Dr. Andreas Görling

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

ICMM Professur für Computational Surface and Materials Science

Prof. Dr. Bernd Meyer

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Professur für Computational Medicine (DFG-Forschungsprofesssur)

Prof. Dr.-Ing. Michael Döllinger

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Methoden der empirischen Sozialforschung

Prof. Dr. Nicole Saam

  • Forschungsaktivitäten
    • Modellierung, Simulation und Analyse von intergouvernmentalen Verhandlungen (Multi-level Governance)
    • Modellierung, Simulation und Analyse von Innovationsprozessen in politischen Systemen und auf Märkten (Evolutionäre Ökonomik)
  • Simulationsmethoden
    • Agentenbasierte Simulation
  • Verwendete 3rd-Party Software

Lehrstuhl Informatik 3 - Rechnerarchitektur

Prof. Dr.-Ing. Dietmar Fey

  • Forschungsaktivitäten
    • Infrastruktur für heterogene parallele Rechnerarchitekturen für HPC
    • Grid und Cloud Computing
    • HPC mit rekonfigurierbarer Hardware
  • Simulationsmethoden
    • Entwicklung von Tools zur Unterstützung Raum- und zeitdiskreter Simulation über regulären Gittern
      • Finite-Differenzen-Methode
      • Zelluläre Automaten
    • Entwicklung von Tools zur Unterstützung Raum- und zeitdiskreter Simulation über unstrukturierten Gittern
      • Finite-Elemente-Methode
    • Hierarchische Parallelisierung für heterogene Architekturen
    • Optimierung mit Evolutionären Algorithmen
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party Software
    • VisIt
    • Open MPI
    • CUDA Toolkit
    • Globus Toolkit

Lehrstuhl für Informatik 5 - Mustererkennung

Prof. Dr.-Ing. Joachim Hornegger

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Informatik 5 - Mustererkennung - Digital Sports group

Prof. Dr. Björn Eskofier

  • Forschungsaktivitäten
    • Biomechanik und menschliche Bewegung in Sport und Medizin
    • Parameteroptimierung von Equipment und Orthesen
  • Simulationsmethoden
    • Optimalsteuerungssimulation
    • Biomechanische Modellierung
    • Simulation von Inertialsensordaten bei menschlicher Bewegung
  • Verwendete 3rd-Party Software

Lehrstuhl für Informatik 7 - Rechnernetze und Kommunikationssysteme

Prof. Dr.-Ing. Reinhard German

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Informatik 9 - Graphische Datenverarbeitung

Prof. Dr.-Ing. Günther Greiner

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl Informatik 10 - Systemsimulation

Prof. Dr. Ulrich Rüde

Dr.-Ing. Harald Köstler

  • Forschungsaktivitäten
    • Strömungssimulation
    • Starrkörpersimulation
    • Solarzellensimulation
    • Lasersimulation
    • Software-Design für massiv parallele Architekturen
  • Simulationsmethoden
    • Lattice Boltzmann Methoden
    • Finite Elemente Methode
    • Mehrgitterlöser
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party Software

Professur für Höchstleistungsrechnen

Prof. Dr. Gerhard Wellein

  • Forschungsaktivitäten
    • Performancemodellierung, Performanceoptimierung und Parallelisierung von numerischen Anwendungen
    • Hardwarenahe Modellierung und Optimierung
    • Neue Parallelisierungsansätze: Hybride und "multicore-aware" Parallelisierung
    • Effiziente numerische Simulation auf multicore und manycore/GPGPU Architekturen
  • Simulationsmethoden
    • Lattice Boltzmann Methoden für Strömungen in komplexen Geometrien
    • Eigenwertprobleme mit sehr großen dünn besetzten Matrizen
  • Selbstentwickelte Software
    • Likwid
    • ILBDC (LB Löser für Strömungen in komplexen Geometrien)
  • Verwendete 3rd-Party Software
    • Vampir
    • Intel Trace Collector
    • Totalview
    • DDT
    • Mathematica

Professur für numerische Simulation mit Höchstleistungsrechnern

Prof. Dr. Christoph Pflaum

  • Forschungsaktivitäten
    • Entwicklung objektorientierter, effizienter Bibliotheken auf Höchstleistungsrechnern
    • Simulation optischer Wellen auf Höchstleistungsrechnern
    • Simulation von Dünnschichtsolarzellen
    • Simulation von Lasern
  • Simulationsmethoden
    • Expression Templates
    • Blockstrukturierte Gitter
    • Finite Differenzen
    • Finite Elemente
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Feststoff- und Grenzflächenverfahrenstechnik

Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Peukert

Prof. Dr.-Ing. habil. Karl-Ernst Wirth

  • Forschungsaktivitäten
    • Charakterisierung von Mahl- und Sinterprozessen
    • Deformation von Partikeln
    • Mikrostrukturentwicklung in Nanopartikeln unter mechanischer Last
    • Partikel im Kontakt
    • Partikelsynthese in der Gasphase
    • Fällung von Nanopartikeln
    • Prozesssimulation der Partikelsynthese
    • Strömungs- und Temperaturprofile in Reaktoren und Filtern
    • Kristallisation von Proteinen
  • Simulationsmethoden
    • Populationsbilanzmodellierung (Mehrkomponenten und Mehrphasen)
    • Fluiddynamik Simulationen
    • Lattice-Boltzmann Fluiddynamik: waLBerla (Prof. Rüde, LSS)
    • Molekulardynamik
    • Accelerated Stokesian Dynamics
    • Volume of Fluid
  • Verwendete 3rd-Party Software

Lehrstuhl für Multiskalensimulation

Prof. Dr. Thorsten Pöschel

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party-Software

Professur für Modellierung von Selbstorganisationsprozessen am Lehrstuhl für Multiskalensimulation

Prof. Dr. Michael Engel

  • Forschungsaktivitäten
    • Weiche Materie und Nanoscience: Nanoteilchen, Kolloide, Polymere, Moleküle
    • Materialeigenschaften: Optimierung und Design, Photonik, Rheologie
    • Statistiche Physik: Selbstassemblierung, Aktive Materie, Topologische Defekte
    • Kristallographie: Strukturaufklärung, Quasikristalle
    • Datenanalyse: Visualisierung, Ordnungsparameter, Maschinelles Lernen
  • Simulationsmethoden
    • Molekulardynamik (zeit- und ereignisgetrieben)
    • Brownsche Dynamik, Langevin Dynamik
    • Monte Carlo Methoden und Sampling
  • Selbstentwickelte Software
    • InJaVis
  • Verwendete 3rd-Party-Software

Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik

Prof. Dr.-Ing. Hannsjörg Freund

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party-Software

Lehrstuhl für Prozessmaschinen und Anlagentechnik

Prof. Dr.-Ing. Eberhard Schlücker

apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan Becker

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Strömungsmechanik

Prof. Dr.-Ing. habil Antonio Delgado

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Professur für Simulation in der Nano- und Mikrofluidmechanik am Lehrstuhl für Strömungsmechanik

Prof. Dr. Marc Avila

  • Forschungsaktivitäten
    • Scher- und rotierende Strömungen
    • Turbulenz und nichtlineare Dynamik
    • Flüssigkeiten in porösen Medien
    • Mixing in microchannels
    • Multiphase flows
    • Magnetohydrodynamics
    • Convection
  • Simulationsmethoden
    • Spektral-Verfahren
    • Finite-Differenzen-Verfahren
    • Finite-Volumen-Verfahren
    • Finite-Elemente-Verfahren
    • Lattice-Boltzmann method
    • Phase-field method for multiphase flows
  • Selbstentwickelte Software
    • Several spectral codes for simple geometries (MPI/OpenMP parallel)
  • Verwendete 3rd-Party Software
    • OpenFOAM
    • Matlab
    • palabos
    • channelflow
    • oomph-lib

Lehrstuhl für Fertigungstechnologie

Prof. Dr.-Ing. habil. Marion Merklein

  • Forschungsaktivitäten
    • Blech- und Massivumformung
    • Umformtechnik
    • Werkstofftechnik
    • Fügetechnik
    • Werkzeugbau
  • Simulationsmethoden
    • Finite-Elemente-Methode
  • Selbstentwickelte Software
  • Verwendete 3rd-Party Software

Lehrstuhl für Technische Mechanik

Prof. Dr.-Ing. habil. Paul Steinmann

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Professur für Computational Mechanics

Prof. Dr.-Ing. Julia Mergheim

  • Forschungsaktivitäten
    • Numerische Festkörpermechanik
    • Nichtlineare Finite-Elemente-Methoden (FEM)
    • Bruchmechanik
    • Homogenisierungs-/Multiskalenmethoden
    • Materialmodellierung
  • Simulationsmethoden
    • Finite-Elemente-Methode
    • Isogeometric Analysis
    • Meshless Methods
  • Selbstentwickelte Software
    • FEM-Löser
  • Verwendete 3rd-Party Software

Lehrstuhl für Technische Dynamik

Prof. Dr.-Ing. habil. Sigrid Leyendecker

  • Forschungsaktivitäten
    • Diskrete Mechanik
    • Dynamische Simulation mit starren Körpern und flexiblen Strukturen
    • Optimalsteuerung in der Mehrkörperdynamik
    • Biomechanik und menschliche Bewegung im Sport
    • Robotik in der Industrie und Medizin
  • Simulationsmethoden
    • Zeitintegrationsverfahren
    • Finite-Elemente-Methode
    • Randwertproblemverfahren
  • Selbstentwickelte Software
    • Geometrische Integration
    • Strukturerhaltende Verfahren zur Lösung von ODEs und PDEs
  • Verwendete 3rd-Party Software

Professur für Simulation und Werkstoffeigenschaften

Prof. Dr.-Ing.Erik Bitzek

  • Forschungsaktivitäten
    • Atomistische Simulation elementarer Kristalldefekte und deren Wechselwirkung untereinander
    • Mechanisches Verhalten nanostrukturierter Materialien
    • Deformation und Versagen amorpher Werkstoffe
    • Entwicklung neuer Simulationsmethoden auf der atomaren Skala
  • Simulationsmethoden
    • Molekulardynamik und -statik
    • Nudged Elastic Band
    • Bond Boost Method
    • Diffusive Molecular Dynamics
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Werkstoffkunde und Technologie der Metalle

Prof. Dr-Ing. habil. Carolin Körner

  • Forschungsaktivitäten
  • Simulationsmethoden
  • Selbstentwickelte Software

Lehrstuhl für Sensorik

Prof. Dr.-Ing. Reinhard Lerch

  • Forschungsaktivitäten
    • Computergestützte Entwicklung von Sensoren und Aktoren
    • Materialdatenbestimmung
  • Simulationsmethoden
    • Finite-Elemente-Analyse
    • SEA (Statistical Energy Analysis) für Akustik
    • CT-Algorithmen (Computer Tomography)
    • Inverse Verfahren zur Materialdatenbestimmung
  • Selbstentwickelte Software