Aktuelle Forschungsprojekte

Lebenswissenschaften brauchen Hochleistungsrechner teaser

CMMS

Der LOEWE-Schwerpunkt CMMS - Center for Multiscale Modelling in Life Sciences - zielt auf ein umfassendes Verständnis von einfachen molekularen biologischen Prozessen, wie der Wirkungsweise eines Enzyms, bis hin zum komplexen Verhalten von Organismen.

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SFB 1507

Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs „Proteinverbünde und Maschinerien in Zellmembranen“ trägt die Gruppe um Roberto Covino dazu bei, die Aufgabe der Zellmembran bei der Regulierung grundlegender zellulärer Programme zu verstehen. Mit Berechnungen und Computersimulationen wollen sie die komplexen Wechselwirkungen zwischen Membranproteinen und Lipiden aufklären.

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ARENA

Wie erkennt das Gehirn eine Orange? Informatiker:innen und Psycholog:innen untersuchen in der neuen DFG-Forschungsgruppe ARENA, wie abstraktes Wissen im Gehirn gespeichert wird. Die Erkenntnisse sollen umgekehrt dazu beitragen, künstlich intelligente (KI)-Systeme effizienter und flexibler zu machen.

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Lebens- und Neurowissenschaften
Theoretische Naturwissenschaften
Computerwissenschaften und KI-Systeme

abgeschlossen

ARENA

Wie abstraktes Wissen im Gehirn gespeichert wird, untersuchen Informatiker:innen und Psycholog:innen in der DFG-Forschungsgruppe ARENA. Die Erkenntnisse sollen künstlich intelligente (KI)-Systeme effizienter und flexibler machen.

Lebenswissenschaften brauchen Hochleistungsrechner

CMMS

Das Center for Multiscale Modelling in Life Sciences (CMMS) ist das Frankfurter Zentrum der Mehrskalen-Modellierung, Analyse und Simulation biologischer Prozesse.

CoNDyNet II

Kollektive nichtlineare Dynamik komplexer Stromnetze

EMTHERA

EMTHERA bringt interdisziplinäre Grundlagenforschung und klinische Forschung zusammen, um neue Wege in den Bereichen Infektionen, Entzündungen und Immunität zu beschreiten und neue Strategien und neue Klassen von Therapeutika zu entwickeln, die auf die identifizierten Mechanismen abzielen.

KISS

KISS (Künstliche Intelligenz zur schnellen Simulation von wissenschaftlichen Daten) ermöglicht eine schnellere, flexiblere und effizientere Auswertung von Forschungsdaten auf Basis von KI-Simulationen.

LOOPS

Der Sonderforschungsbereich "Sensing LOOPS: kortikosubkortikale Interaktionen für adaptives Sensing" (SPP 2411) will die Rolle der Schaltkreise in den Hirnstrukturen bei der Wahrnehmung und ihre Anpassung besser verstehen.

PUNCH4NFDI

Das Konsortium PUNCH4NFDI (Particles, Universe, NuClei, and Hadrons for the NFDI) wird im Rahmen der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) für zunächst fünf Jahre gefördert. Damit sollen die Daten von vielen Experimenten der Teilchen-, Astro-, Astroteilchen-, Hadronen- und Kernphysik in vielerlei Hinsicht „nachhaltig“ organisiert werden.

SCALE

Das SCALE-Konsortium vereint technologische Kompetenzen aus Zellbiologie, Biophysik, Molekularbiologie, Neurobiologie, Chemie, Bioinformatik und Mathematik und entwickelt neue experimentelle Techniken, um das Innere von Zellen abzubilden, zu simulieren und ihr Verhalten vorherzusagen. Ziel sind neue Erkenntnisse über bakterielle Resistenz, Entzündungen, neurodegenerative Erkrankungen und Immunabwehr.

SAI: Seismology and Artificial Intelligence

In diesem Projekt werden Methoden der KI in die Seismologie transferiert. Reale Erdbebendaten der letzten 50 Jahre werden sowohl Machine-Learning, als auch Deep-Learning Ansätzen verwendet.

SFB 1507

Die Gruppe um Roberto Covino will im SFB 1507 die Aufgabe der Zellmembran bei der Regulierung grundlegender zellulärer Programme verstehen. Mit Berechnungen und Computersimulationen klären sie die komplexen Wechselwirkungen zwischen Membranproteinen und Lipiden auf.

SPP2041

Das Gehirn ist ein komplexes Netzwerk aus Milliarden von Nervenzellen, das die Grundlage unserer kognitiven Fähigkeiten ist. Die Struktur dieses Netzwerks zu verstehen, ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum Verständnis seiner Funktion.

ANN4EUROPE

Im Rahmen des Projektes: "ANNs für effiziente, robuste und interpretierbare Rekonstruktion in der Physik und darüber hinaus", werden tiefe neuronale Netze entwickelt, die eine kostengünstige und energieeffiziente Datenverarbeitung in einer Vielzahl von Experimenten der Hochenergie-und Schwerionenphysik ermöglichen.

Das dynamische Konnektom: ein Balanceakt

Dieses gemeinschaftliche Projekt ist Teil des Schwerpunktprogramms „Computational Connectomics“ (SPP 2041).

ExaHyPE

Ziel des Projektes ist es, einen numerischen Simulationscode, "ExaHyPE", für Gravitationswellen zu entwickeln. Dieser soll die Leistungsfähigkeit von zukünftigen "Exascale"-Supercomputern nutzen.

GOAL-Robots

Dieses Projekt zielt darauf ab, ein neues Paradigma für lernende Roboter mit dem Namen "Goal-based Open-ended Autonomous Learning" (GOAL) zu entwickeln, welches es Robotern ermöglicht, in einem offenen, lebenslangen Lernprozess selbstständig immer neue Fähigkeiten zu erlernen.

COST Action CANTATA

Die COST Action Cosmology and Astrophysics Network for Theoretical Advances and Training Actions (CANTATA) versammelt ein Team führender europäischer Experten für Gravitationsphysik und Kosmologie, um das zeitgemäße Ziel zu verfolgen, die Erweiterung von Einsteins Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie zu untersuchen.

Untersuchungen der Paarung und Kondensaten in nuklearen und verwandten Systemen

Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Theorie der fermionischen Kondensate.

Neuro-DREAM

Neuro-DREAM ist ein internationales Forschungsprojekt zur Amblyopie mit Partnern in Deutschland, Kanada und Italien. Die Abkürzung Neuro-DREAM steht für "Neuro-Developmental Research on the Etiology of Amblyopia and its Management". Das Projekt wird durch das ERA-NET NEURON Programm finanziert.

Visualisation eines neuronalen Netzewerks

Modellierung der Entstehung von neuronalen Schaltkreisen

Seit den Zeiten von Prof. Santiago Ramón y Cajal ist es wohlbekannt, dass die komplexen Verzweigungsstrukturen von Nervenzellen sich direkt von strikt eingehaltenen Verschaltungskosten ableiten lassen. Moderne quantitative Analysen haben mittlerweile die Ansicht gestärkt, daß Axon- und Dendritenmorphologien solch optimale Verschaltungsbedingungen wiederspiegeln. Allerdings wurden die Folgen dieser Verschaltungsprinzipien und deren Einschränkungen in Bezug auf neuronale Verrechnungen nicht im Detail untersucht.

DFG Forschergruppe FOR 1756

Die Forschergruppe konzentriert sich auf die Untersuchung der funktionell relevanten Dynamik von Zell-Zell-Kontakten bei einfachen Zellverbünden und kleinen Zellgruppen in einer Reihe von genetisch zugänglichen Modellsystemen.

Analoge Gravitation in Dualen Systemen

Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung und Anwendung einer neuen Methode, um stark korrelierte Systeme zu beschreiben.

Reinhart Koselleck-Projekt

Die Großhirnrinde, ein Substrat für Informationsverarbeitung in hochdimensionalen, dynamischen Zustandsräumen.

ALADeP - Deutschland-Japan Verbund: Autonomes Lernen von aktiver Tiefenwahrnehmung: von neuronalen Modellen zu humanoiden Robotern

Viele Tiere und Robotor nutzen zwei Augen (oder Kameras), um damit die Welt dreidimensional sehen und präzise Entfernungen schätzen zu können. Dieses Projekt untersucht, wie sich diese Fähigkeit in biologischen Sehsystemen entwickelt bzw. von Robotern völlig autonom erlernt werden kann.

Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowship

Die Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowship, an der Schnittstelle von Neurowissenschaften, Computertheorie und Linguistik, wird die Grundlagen für eine mechanistische Untersuchung der menschlichen Kognition auf einem noch nie dagewesenen Detaillierungsgrad legen.

AEROBI - Aerial RObotic System for In-Depth Bridge Inspection by Contact

Durch die Integration neuester Forschungsergebnisse über niedrig fliegende unbemannte Roboter mit Armen, die Integration einer intelligenten Steuerung aus der Robotik, Computer Vision und Sensorik in ein innovatives und niedrig fliegendes Robotersystem mit einem speziellen Mehrgelenkarm, der Betonbalken und Pfeiler in einer Brücke auf mögliche Risse an der Oberfläche, Betonquellungen oder Abplatzungen abtastet, soll die Brückeninspektion der Zukunft revolutioniert werden.

EMMI

Das ExtreMe Matter Institute (EMMI) wurde im April 2008 im Rahmen der Helmholtz-Allianz "Kosmische Materie im Labor" gegründet und durch das Allianzprogramm der Helmholtz-Gemeinschaft gefördert. Das FIAS ist bei diesem Projekt einer von 13 Partnern von GSI.

CoNDyNet

Kollektive Nichtlineare Dynamik Komplexer Stromnetze (CoNDyNet) - Übergangsszenarien zur vollständig erneuerbaren Elektrizitätsversorgung

CBM R&D

Das CBM Experiment an der - im Bau befindlichen - Beschleunigeranlage FAIR steht im Zentrum eines wissenschaftlichen Programmes, mit dem Ziel unser Verständnis über die Eigenschaften und Phasen der Quanten Chromo Dynamik (QCD) zu erweitern. Insbesondere ist es das Ziel des CBM Experiments, das Phasendiagram der QCD zu erkunden und einen möglichen Phasenübergang, und dessen kritischen Endpunkt, experimentell zu bestätigen.

Ein kombinierter Modelansatz zur Überwindung der tödlichen Allianz von Grippe und bakteriellen Co-Infektionen

Dieses Projekt - eine Zusammenarbeit des FIAS (Dr. Esteban Hernandez-Vargas) mit der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg, Institut für Medizinische Mikrobiologie (Professorin Dunja Bruder), beschäftigt sich mit einem kombinierten Modelansatz zur Überwindung der tödlichen Allianz von Grippe und bakteriellen Co-Infektionen.

R&D COMPUTING - GPU-basierte Deep Learning Datenanalyse

Im Rahmen des Verbundprojektes "Innovative Digitale Technologien für die Erforschnung von Universum und Materie" konzentriert sich das FIAS auf die GPU-basierte Deep Learning (DL) Datenanalyse für CBM.

COST Action THOR

Die COST Action “Theory of hot matter and relativistic heavy-ion collisions” (THOR) bringt führende europäische Experten auf dem Gebiet der Schwerionenkollisionen zusammen. Ihr Ziel ist es, Materie unter extremen Konditionen zu erforschen. Mithilfe von Schwerionenkollisionen können Temperaturen und Dichten, wie sie im frühen Universum oder kompakten Objekten (wie Neutronensternen) vorkommen, erzeugt und untersucht werden.

HIC for FAIR

Das Helmholtz International Center for FAIR (HIC for FAIR) ist ein Forschungsverbund von Hessischen Universitäten und Forschungsinstituten. Hier soll die Grundlage für die Forschung am in Darmstadt entstehenden internationalen Beschleunigerzentrum FAIR gelegt werden.

Net-Allok

Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, die derzeitige und zukünftige Netznutzung im Kontext der fortschreitenden Energiewende zu untersuchen und eine systemdienliche Zuweisung kurz- und langfristiger Netzkosten methodisch zu erfassen. Hierbei werden im Vorhaben Algorithmen zur Lastflussallokation und Netzkostenallokation entwickelt, bewertet, sowie systematisch verglichen.

ALICE

ALICE (A Large Ion Collider Experiment)
untersucht das Quark-Gluon-Plasma und den Ursprung unseres Universums