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KOSMOLOGIE
Maschinelles Lernen mit kosmologischen Simulationen kombiniert
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Heidelberg
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5. August 2022

Im Rahmen einer neuen Forschungsgruppe sollen in Heidelberg aktuelle Methoden des maschinellen Lernens mit hochaufgelösten kosmologischen Computersimulationen kombiniert werden. Ziel des Projekts, das von der Carl-Zeiss-Stiftung unterstützt wird, ist ein besseres Verständnis über die Entstehung von Galaxien.

Milchstraße

Künstlerische Darstellung der Milchstraße. Bild: NASA / JPL-Caltech [Großansicht]

Eine neue Forschungsgruppe auf dem Gebiet der computergestützten Astrophysik nimmt im August 2022 ihre Arbeit an der Universität Heidelberg auf. Sie ist am Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen (IWR) und am Zentrum für Astronomie der Universität Heidelberg angesiedelt. Das Team unter der Leitung von Dr. Tobias Buck wird aktuelle Methoden des Maschinellen Lernens mit hochaufgelösten kosmologischen Computersimulationen verbinden, um neue wissenschaftliche Erkenntnisse über die Entstehung von Galaxien zu gewinnen. Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert die Forschungsarbeiten für sechs Jahre mit rund 1,5 Millionen Euro.

Mit seiner Forschungsgruppe und dem Vorhaben "Enhancing computational astrophysics with interpretable machine learning" will Buck innovative Methoden des Wissenschaftlichen Rechnens aus der Synthese von physikalischen Gesetzen und dem Maschinellen Lernen entwickeln. "Damit wollen wir einen Beitrag zur Astrophysik leisten und darüber hinaus die Algorithmen des Maschinellen Lernens generell robuster machen. Sie sollen besser zu interpretieren sein", erklärt der Wissenschaftler.

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Buck ist einer von fünf jungen Forscherinnen und Forschern, die in einem mehrstufigen Auswahlverfahren für eine Förderung im Nexus-Programm der Carl-Zeiss-Stiftung ausgewählt wurden. Es bietet jungen Wissenschaftlern die Möglichkeit, eine eigene interdisziplinäre Forschungsgruppe aufzubauen und Forschungsvorhaben an den Schnittstellen zwischen verschiedenen MINT-Disziplinen umzusetzen.

Buck studierte an der Universität Heidelberg, an der er 2018 auf dem Gebiet der Astrophysik promoviert wurde. Anschließend wechselte er als Postdoktorand an das Leibniz Institut für Astrophysik in Potsdam. Dort forschte er in der Abteilung Kosmologie und Hochenergie-Astrophysik mithilfe von astronomischen Beobachtungen und Computersimulationen zu den physikalischen Prozessen, die zur Entstehung von Galaxien führen. Sein besonderes Interesse gilt Galaxien, die der Milchstraße ähneln, sowie ihren Satellitengalaxien. Sie geben Aufschluss über großräumige kosmologische Prozesse der Strukturbildung.

Die Carl-Zeiss-Stiftung hat sich zum Ziel gesetzt, Freiräume für wissenschaftliche Durchbrüche zu schaffen. Dabei unterstützt sie sowohl Grundlagenforschung als auch anwendungsorientierte Forschung und Lehre in den MINT-Fachbereichen, das heißt in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik.

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