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Dr. Xiaoming He

Dr. Xiaoming He forscht als Humboldt-Stipendiat von März bis August 2018 am Lehrstuhl für Informatik 10 (System Simulation) der FAU. (Bild: Sam O´Keefe)

Dr. Xiaoming He forscht als Humboldt-Stipendiat von März bis August 2018 am Lehrstuhl für Informatik 10 (System Simulation) der FAU. (Bild: Sam O´Keefe)

Dr. Xiaoming He stammt aus China, wo er von 1998 bis 2005 einen Bachelor und einen Master in Computermathematik an der Sichuan University absolvierte. Von 2005 bis 2007 war er Student des Masters in Mathematik an der Virginia Tech, wo er 2009 auch promoviert wurde. Zudem war Dr. He von 2009 bis 2010 Postdoktorand am Department of Scientific Computing der Florida State University und ist eit 2010 Privatdozent am Department of Mathematics and Statistics an der Missouri University of Science and Technology.

Auch spielte Dr. He eine entscheidene Rolle bei der Gründung der SIAM (Society for Industrial and Applied Mathematics) Centrals States Section. Die SIAM Central States Section wurde 2014 gebildet und vereint Mitglieder aus den Staaten Arkansas, Colorado, Iowa, Kansas, Mississippi, Missouri, Nebraska und Oklahoma. Ziel der Section ist es unter anderem, den Austausch zwischen den Mitgliedern weiter zu fördern und die Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Grundlagenforschung sowie die Anwendung der Mathematik in der Industrie und den Wissenschaften voranzutreiben.

Dr. Hes wissenschaftliche Interessen sind vielfältig und reichen von numerischer Strömungsmechanik zu Partikelmodellen für Plasmasimulationen. Von März bis August 2018 vertieft er seine Forschungen am Institut für Informatik 10 (System Simulation) der FAU.

Ich hatte viele erfolgreiche und ergiebige Austausche mit anderen Forschenden und Gastforschenden an der FAU.

Was genau hat Ihr Interesse an diesem Forschungsgebiet geweckt?

Die große Vielzahl an Anwendungsmöglichkeiten in der realen Welt für die gekoppelten mehrphasigen Fluid- und porösen Medienströme und die erheblichen Herausforderungen auf dem gesamten Gebiet der Modellierung, der Berechnung und der mathematischen Analyse.

Was würden Sie Studierenden oder jungen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sagen, die darüber nachdenken, ihr Forschungsaufenthalt im Ausland an der FAU zu verbringen?

Jede Wissenschaftlerin oder Wissenschaftler, der eine kreative Zusammenarbeit in der Forschung erweitern möchte, sollte an die FAU kommen, da es hier ein sehr aufgeschlossenes und kreatives Umfeld gibt, welches den Austausch von Gedanken und das Entwickeln neuer Ideen ermöglicht.

Wie bekannt ist die FAU international in Ihrem Forschungsgebiet?

Sehr bekannt, vor allem durch die Arbeiten der Gruppe meines Gastgebers, Prof. Dr. Ulrich Rüde, Leiter des Lehrstuhls für Informatik 10 (System Simulations) an der FAU.

Wie gefällt Ihnen die Zusammenarbeit zwischen den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern an der FAU?

Ich hatte viele erfolgreiche und ergiebige Austausche mit anderen Forschenden und Gastforschenden an der FAU.

Könnten Sie bitte kurz zusammenfassen, an welchem Forschungsprojekt Ihre Gruppe momentan arbeitet?

Wir möchten eine neue mathematische Modellierung, die Phasenfeldmodellierung, für gekoppelte mehrphasige Fluid- und poröse Medienströme systematisch untersuchen. Wir werden zwei Arten von numerischen Methoden entwickeln, analysieren, vergleichen und anwenden, um die zugrundeliegenden Gleichungen effizient und genau zu lösen.

Was ist Ihre Hauptaufgabe innerhalb der Forschungsgruppe?

Die mathematische Modellierung, die Entwicklung der numerischen Methoden und die dazugehörigen mathematischen Analysen sowohl für die Modellierung als auch die numerischen Methoden.

Was sind die bislang wichtigsten Ergebnisse Ihrer Forschung an der FAU?

Vorschlagen und Analysieren eines mehrphasigen Kopplungsmodells mit unterschiedlicher Dichte sowie die Entwicklung einer effizienten Entkopplungsmethode um das vorgeschlagene Modell zu lösen. Außerdem das Vorbringen mehrerer interessanter Ideen, die von den bereits vorhandenen Arbeiten inspiriert wurden und die Untersuchung eines Partikelmodells, dem Gitter-Boltzmann-Modell, für die gekoppelten mehrphasigen Fluid- und porösen Medienströme.

Wie profitiert die Gesellschaft von Ihrer Forschung beziehungsweise wie wirkt sich Ihre Forschung auf die Gesellschaft aus?

Es gibt viele wichtige Anwendungen, welche das Koppeln eines Flüssigkeitsstroms und eines porösen Medienstroms beinhalten wie zum Beispiel das unterirdische Strömungssystem in einer Karst-Grundwasserleiter, industrielle Filtration oder Erdölgewinnung. Der erfolgreiche Aufbau, das erfolgreiche Lösen und das erfolgreiche Analysieren der Grenzmodelle, des Cahn-Hilliard-Navier-Strokes-Darcy-Systems und des groß angelegten Gitter-Boltzmann-Systems wird unsere Fähigkeit, mit diesem komplexen gekoppelten Strömungen umzugehen, erheblich verbessern. Diese Modelle und die Rahmenbedingungen für die effektive Entkopplungsmethode können leicht auf eine große Auswahl von Problemen in verwandten Fachgebieten übertragen werden.

Was waren Ihre ersten und auch nachfolgenden Eindrücke der Region um Erlangen und Nürnberg?

Eine nette Umgebung, um zu leben und zu arbeiten und eine von Religion und Geschichte geprägte Region.

Die FAU hat sehr nette und hilfsbereite Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.

Können Sie uns bereits von einem Highlight, einem Moment während Ihres Aufenthaltes, erzählen, an den Sie sich gerne erinnern werden?

Der Moment, als ich die Grundidee hinter der Gitter-Boltzmann-Methode, die eine neue Partikel-Methode darstellt, verstanden habe und dann die interessante Idee hatte, die Arbeiten an den traditionellen Makro-Modellen mit der Gitter-Boltzmann-Methode zu verbinden. Da sich meine klassische wissenschaftliche Untersuchungen in der numerischen Strömungsmechanik auf die Makro-Modelle konzentriert, hat die Gitter-Boltzmann-Methode meine Sicht auf und meine Fähigkeiten im Bereich der numerischen Strömungsmechanik hinsichtlich von Partikel-Modellen beträchtlich erweitert.

Was sind Ihre Lieblingsorte an der FAU und in Erlangen und Nürnberg?

Mein Büro.

Möchten Sie noch etwas ergänzen?

Die FAU hat sehr nette und hilfsbereite Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. Auch das Gästehaus der Universität ist sehr vorteilhaft, da es in der Nähe meines Büros liegt.

Vielen Dank für das Interview, Dr. He.