Hochleistungsrechnen, Datenanalytik, Elektronik und digitale Transformation

Die digitale Transformation hat inzwischen alle Bereiche der Gesellschaft erreicht. Die Volluniversität FAU deckt das Gebiet von den natur- und ingenieurwissenschaftlichen Voraussetzungen bis in die verschiedensten Anwendungen vollumfänglich mit deutlich sichtbaren Schwerpunkten ab. Digitalisierung beginnt bei den Hardware-Grundlagen, die durch fortschrittliche Elektronik geschaffen wird. Hier hat die FAU einen Schwerpunkt ihrer Forschungstätigkeit, beginnend von elektronischen Bauelementen, Sensoren, Schaltungstechnik bis zur Signalverarbeitung und Übertragung. Das Leistungszentrum Elektroniksysteme ist eine strategische Kooperation der FAU mit der Fraunhofer-Gesellschaft mit mehr 1000 Forschern und stellt hier einen bundesweiten Leuchtturm dar. Informationstechnische Forschung erweitert dies hin zu neuen Arten der Kommunikation, z.B. modernste Audio- und Videocodierung (Home of MP3), oder zur Analyse großer Datenmengen.

Modellierung und Simulation erforschen numerische Werkzeuge zur Datenanalytik und Beschreibung komplexer Systeme. Die Entwicklung der neuartigen Modelle und Algorithmen nutzt die genannten informationstechnischen Grundlagen.

Hochleistungsrechnen (HPC) ist ein zentrales Werkzeug um mit hochentwickelten Simulationsmethoden Einblicke in komplexe Fragestellungen zu erhalten. Durch die Entwicklung hocheffizienter, paralleler Programme erschließt die Informatik den Anwendern von Modellierung und Simulation die Möglichkeiten moderner Hochleistungsrechner. Die methodischen Grundlagen und Anwendungen des wissenschaftlichen Rechnens in allen Fachrichtungen werden übergreifend im Zentralinstitut für Scientific Computing gebündelt.

Alle fünf Fakultäten der FAU sind aktiv in wissenschaftsnahen Anwendungen der numerischen Modellierung und Simulation: In Prozesssimulationen in der Technischen Fakultät, in der simulationsgestützten Diagnostik in der Medizinischen Fakultät, in Elektronenstrukturberechnungen in der Naturwissenschaftlichen Fakultät, in der Optimierung von logistischen Prozessen und Marktdesigns in der Rechts- und Wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät sowie in kulturwissenschaftlichen Prognoseforschungen in der Philosophischen Fakultät und Fachbereich Theologie. Modellierung und Datenanalytik sind auch Schwerpunkte beim materialwissenschaftlichen Exzellenzcluster EAM, beim Energiecampus Nürnberg, im Verbund digitale Gesundheit und in der Mustererkennung, und werden angewandt etwa in den Sportwissenschaften und der Diagnoseforschung.

Fakultätsübergreifend bildet die Simulation von atomaren Strukturen einen Schwerpunkt im Hochleistungsrechnen. Simulationsmethoden und ihre Anwendungen werden hier in voller Breite vertreten und stellen einen essentiellen Teil der Forschung in Chemie, Lebenswissenschaften, Physik, Materialwissenschaften und dem Ingenieurwesen dar.

Die Digitalisierung unserer Gesellschaft in Industrie, Kommunikation und persönlichem Umfeld ist Arbeitsmittel und Forschungsgegenstand. Beispiele sind hier soziale Medien oder die Veränderung von Gesellschafts-/Raum-Verhältnissen, die z.B. mittels digitaler Geographie untersucht werden. Die fachübergreifende Forschung vernetzt sich hier im IZdigital oder im Center for Management, Technology & Society.

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Alexander Martin