Lausitz soll Leuchtturm der Systemforschung werden

Görlitz/Dresden, 17. Juni 2019. Das bereits angekündigte neue Forschungszentrum für Görlitz nimmt Formen an: Um komplexe Systeme wie unsere Umwelt, wachsende Lebewesen oder Materie unter extremen Bedingungen besser zu verstehen, startet im August ein neues Forschungs-Zentrum für fortgeschrittenes Systemverständnis (Center for Advanced Systems Understanding = CASUS) in Görlitz. Der Bund hat nun zehn Millionen Euro Startfinanzierung für zunächst drei Jahre zugesagt, der Freistaat gibt eine weitere Million dazu. Die Gründer sehen darin auch einen Beitrag zum Strukturwandel in der Lausitz: weg von der Braunkohle, hin zu neuen Technologien.

Energiewende und Klimawandel im Fokus

Casus solle „ein Leuchtturm der interdisziplinären Forschung im Bereich Digitalisierung werden“, kündigte Bundesforschungsministerin Anja Karliczek (CDU) an. „Mit neuen digitalen Methoden werden dort Fragestellungen zu komplexen Themen wie der Energiewende oder dem Klimawandel bearbeitet. Görlitz soll so zu einem Magneten für Wissenschaftler aus aller Welt werden.“ Als CASUS-Projektleiter wurde Dr. Michael Bussmann eingesetzt, der bisher die Forschungsgruppe für „Computergestützte Strahlenphysik“ im Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) leitet.

Supercomputer für die Analyse von Datenfluten

Die Casus-Forscher wollen Hochleistungsrechner, maschinelles Lernens und Künstliche Intelligenz (KI) einsetzen, um großer Datenmengen in komplexen Systemen zu analysieren. Zu den Initiatoren gehören das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) Leipzig, das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), das Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG), die Technische Universität Dresden und die Uniwersytet Wrocławski (Universität Breslau).

Aus den Projektbeschreibungen:

• Die Wissenschaftler des UFZ analysieren mithilfe von großen Simulatoren und Data-Science-Methoden die Gesamtvielfalt von Ereignisketten und eventueller Rückkopplungen in Umweltsystemen, einschließlich der volkswirtschaftlichen Gesamtkosten und ökologischen Konsequenzen. Nur so lassen sich geeignete Vermeidungs- beziehungsweise Anpassungsmaßnahmen, unter Berücksichtigung der systembedingten Unsicherheiten, für die nächsten Jahre und Jahrzehnte entwickeln und optimieren.
• Das HZDR steuert einen zweiten Schwerpunkt bei: das Verhalten von Materie unter extremen Bedingungen, mit dem sich vor allem Plasma- und Astrophysiker beschäftigen. Sie interessieren sich für außergewöhnliche Zustände von Materie, wie sie im Inneren von fernen Planeten und Sternen vermutet werden oder wie sie bei der Beschleunigung von Teilchen mithilfe von Höchstleistungslasern am HZDR entstehen. Plasmaphysikalische Fragestellungen sind zudem für die Energieforschung relevant.
• Das Dresdner Max-Planck-Institut MPI-CBG bringt das Thema der Systembiologie in CASUS ein. Bereits heute kann man die Entstehung eines ganzen Organismus aus einer einzelnen Zelle mit höchster räumlicher und zeitlicher Auflösung verfolgen und zugleich mit den elementar ablaufenden, biochemischen Prozessen in Verbindung setzen. Wenn sich Nerven-, Muskel- und Sinneszellen zusammenfinden, bilden sich wiederum funktionelle Gewebe und Organe, die in ihrer Zusammenwirkung den lebenden Organismus formen. „So lässt sich der Organismus als Gesamtsystem anhand der Wechselwirkungen seiner Bestandteile auf vielen verschiedenen Ebenen erforschen“, erläutert Bussmann.
• Die Uniwersytet WrocÅ‚awski schließlich will an CASUS die Interaktion autonomer Fahrzeuge mit ihrer Umwelt erforschen, also die Vernetzung mit der Umgebung oder die Vorhersage des Verhaltens anderer Verkehrsteilnehmer. Hierbei sollen neue Algorithmen und KI-Methoden helfen.

Autor: hw

Quelle: HZDR

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