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Forschung

Ein kleiner Überblick:

Mathematik in den Lebenswissenschaften

Prof. Dr. A. Bockmayr

Die Arbeitsgruppe "Mathematics in Life Sciences" von Prof.Dr. Alexander Bockmayr befasst sich mit mathematischen und computerorientierten Methoden zur Problemlösung in der Struktur- und Systembiologie. Im Mittelpunkt unserer Arbeit stehen mathematische Theorien und Software zur Erforschung biologischer Makromoleküle, Netzwerke und Systeme. Unser mathematischer Hintergrund liegt in der diskreten Mathematik, Logik und Optimierung. Mehr lesen...>>

Computational Proteomics

Dr. T. Conrad

Das Gebiet der Proteomik (englisch: proteomics) umfasst die Erforschung des Proteoms, d.h. der Gesamtheit aller in einem Organismus (z.B. Mensch) vorhandenen Proteine. Im Gegensatz zum eher statischen Genom ist das Proteom hoch dynamisch, d.h. die Zusammensetzung wie auch die Konzentration der einzelnen Proteine ändert sich über den Tag teilweise dramatisch und wird beeinflusst durch zum Beispiel Umwelteinflüsse, Medikamente oder Krankheiten. Mehr lesen...>>

Scientific Computing

Prof. Dr.Dr.h.c. P. Deuflhard

Mathematik in der Medizin - der virtuelle Patient:
Moderne Therapien befassen sich mit zunehmend komplexeren technischen Geräten und verlangen ein tiefes Verständnis über biophysikalische Prozesse, um eine effektive Behandlung zu kreieren. Eine detaillierte und präzise Vorhersage der Effekte, die ein Wechsel der Parameter einer Therapie haben kann, geht oft viel weiter als es selbst den Kenntnissen von erfahrenen Physikern entspricht. Mathematische Modelle helfen, solche Behandlungen zu verstehen, vorherzusagen und zu entwickeln. Mehr lesen...>>

Computational Stochastics

Dr. C. Hartmann

The modelling of real-world processes from biology, physics or engineering often leads to high-dimensional differential equations with a huge range of spatial and temporal scales. Our research group develops computational methods for the analysis of such multiscale dynamical systems. Mehr lesen...>>

Numerik partieller Differentialgleichungen der numerischen Strömungsmechanik

Prof. Dr. V. John

Die Arbeitsgruppe entwickelt und untersucht Verfahren auf dem Gebiet der Numerischen Strömungsmechanik, insbesondere für konvektions-dominante Prozesse, turbulente Strömungen und eigenschaftsverteilte Systeme (Populationsbilanzsysteme). Schwerpunkte sind stabilisierte Finite-Elemente-Methoden, variationelle Mehrskalen-Verfahren und implizite Zeitschritt-Verfahren. Aktuelle Anwendungen gibt es im Bereich der chemischen Verfahrenstechnik (Fällungsprozesse, Harnstoffsynthese) und in der Meteorologie (tröpfchenbeladene Strömungen). Mehr lesen...>>

Numerik partieller Differentialgleichungen

Prof. Dr. R. Kornhuber

Die Arbeitsgruppe entwickelt schnelle und robuste Lösungsverfahren für lineare und nichtlineare, insbesondere nichtglatte partielle Differentialgleichungen. Methodische Schwerpunkte sind adaptive finite Elemente, Mehrgitter- und Gebietszerlegungsmethoden, konvexe Minimierung und freie Randwertprobleme. Aktuelle Anwendungen konzentrieren sich auf Biomechanik, Geohydrologie und Materialwissenschaften. Mehr lesen...>>

Geophysical Fluid Dynamics

Prof. Dr. R. Klein

Klimamodellierung:
Die Moderne Erdsystemanalyse und Klimafolgenforschung sind auf Computer- simulationen als Hauptarbeitswerkzeug angewiesen. Die dabei verfolgten Ansätze sind - oftmals aus guten Gründen - nicht in Übereinstimmung mit schon existierenden, scheinbar direkt anwendbaren mathematischen Techniken. Solche Diskrepanzen durch Weiterentwicklung sowohl der mathematischen als auch der natur- und sozialwissen- schaftlichen Konzepte zu beseitigen und dadurch beizutragen, die interdisziplinäre Forschung auf noch solidere Grundlagen zu stellen, ist unser Ziel. Mehr lesen...>>

Rechnergestützte Molekularbiologie

Dr. F. Noe

Biologische makromoleküle wie z.B. Proteine und Nukleinsäuren sind die elementaren Bausteine des Lebens. Ihre dynamischen Bewegungen und Interaktionen sind relevant für alle biologischen Prozesse, wie die Atmung, Verdauung und Muskelbewegung. Die Dynamik und Interaktionen der Biomoleküle muss verstanden werden um viele wichtige Probleme in Feldern wie Pharmazeutik, Polymerwissenschaften oder Nanotechnologie lösen zu können. Mehr lesen...>>

Computational Partial Differential Equations and Numerical Software

JProf. Dr. Oliver Sander

Die Arbeitsgruppe entwickelt schnelle Lösungsverfahren für Multiphysics- und gekoppelte Probleme. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Gebietszerlegungsverfahren und nichtlinearen Mehrgittermethoden.

Biocomputing

Prof. Dr. C. Schütte

Die Biocomputing Gruppe entwickelt mathematische Methoden zur Untersuchung komplexer Systeme. Dabei liegt der Fokus auf molekularen Systemen mit biologischer Funktion, ergänzt durch mathematisch verwandte Projekte z.B. zu zellulären Reaktionsnetzwerken, Polymergemischen oder zu nicht-biologischen Systemen aus den Geowissenschaften oder der Ökonomie. Von besonderem Interesse sind dabei die Einbindung von Daten, seien es Daten aus Simulationen oder Experimenten, in die Modellierung und ihre geeignete Visualisierung. Mehr lesen...>>

Mathematische Geometrieverarbeitung

Prof. Dr. K. Polthier

Wir untersuchen digitale geometrische Formen und entwickeln hierzu ein breites Spektrum an neuen mathematischen Konzepten aus der diskreten und kontinuierlichen Differentialgeometrie, an numerischen Optimierungsverfahren und mathematischen Visualisierungsmethoden. In verschiedenen Industriekooperationen arbeiten wir an Schlüsselproblemen im Reverse Engineering und der digitalen Geometrieverarbeitung. Wir entwickeln leistungsfähige Softwarebibliotheken für den Einsatz in industriellen Anwendungen und der mathematischen Lehre. Mehr lesen...>>