Forschung im CAAPS
Forschungsschwerpunkte
Neben dem Zusammenspiel von methodischen Ansätzen im experimentellen Bereich und den verschiedenen Datenverarbeitungsansätzen im theoretischen Bereich stehen Anwendungen in den Quanten-, Material- und Werkstoffwissenschaften, Produktionswissenschaften und in der Medizin im Vordergrund. Gleichzeitig wird der Aufbau des Forschungsgebiets der quantitativen Lebenswissenschaften an der Universität Augsburg weiter vorangetrieben.
Die hochauflösende Datengewinnung und angepasste Datenverarbeitung zur Identifikation relevanter Größen gehört zu den wichtigsten Technologien, um Erkenntnisgewinn und Innovation zu ermöglichen. Die methodische Grundausrichtung des Zentrums ermöglicht in diesem Kontext die Adressierung vielfältiger Fragestellungen.
Computational Medicine
Im CAAPS werden der klinischen Medizin moderne rechnergestützte Verfahren der Bildverarbeitung, Datenanalyse und Numerischen Simulation mit dem Ziel zur Verfügung gestellt, das Verständnis von individuellen Krankheitsmechanismen und -entwicklungen, die Diagnostik im Bereich bildgebender und endoskopischer Verfahren, die individuelle Planung komplexer Therapieverfahren und die Vorhersage des Therapieerfolgs zu verbessern.
Quantitative Life Science
Quantitative Lebenswissenschaften verbinden Grundlagenphysik, Chemie und Biologie mit dem Ziel fundamentale biologische, biochemische und biophysikalische Fragen zu beantworten. Um aktive, lebende Materie skalenübergreifend von der DNA bis zum gesamten Lebewesen zu verstehen, ist es erforderlich, innovative experimentelle Messmethoden, mathematische Vorhersagemodelle, maschinelles Lernen und Computersimulationen voranzutreiben.
Data-driven Materials
Zukunftstechnologien stellen hohe Anforderungen an neue Ingenieurs-werkstoffe unter Berücksichtigung von Nachhaltigkeit und Ressourcen-schonung. Das enge Zusammenspiel der computergestützten Erhebung, Überwachung, Verarbeitung und Interpretation von Prozess- und Materialdaten erlaubt es, Wirkmechanismen zu verstehen und anwendungsspezifische Bauteileigenschaften und Fertigungsprozesse gezielt zu kontrollieren.
Quantum Science
Quantenmechanische Effekte sind die Grundlage neuartiger Datenerzeugung und -verarbeitung. Sie werden unter anderem bei hochpräzisen Messungen der Quantensensorik oder beim Quantencomputing genutzt. Ein besseres Verständnis der Quanteneffekte für praxistaugliche Quantentechnologien erfordert neben Grundlagenforschung an Quantenmaterie und Nanostrukturen eine genaue physikalische Modellierung, die die Kontrolle von Quantenzuständen ermöglicht.
