Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Saarbrücker Mathematiker erhält millionenschweren Forschungspreis der Europäischen Union

23.09.2013
Roland Speicher, Professor für Mathematik an der Saar-Uni, erhält den ERC Advanced Grant, einen der höchstdotierten und prestigeträchtigsten Forschungspreise der Europäischen Union.

Speicher ist Spezialist für die so genannte Freie Wahrscheinlichkeitstheorie und untersucht die theoretischen mathematischen Grundlagen, die zum Beispiel für moderne Kommunikationsnetze von Bedeutung sind. Der Europäische Forschungsrat ERC (European Research Council) stellt dafür ab Februar 2014 2,2 Millionen Euro bereit.

Moderne Computernetzwerke, ob zuhause, in Firmen oder öffentlichen Einrichtungen, sind oft drahtlos. Doch wie funktioniert die Übertragung von Informationen in einem solchen Netzwerk genau und wie kann man sie verbessern? Antworten auf diese Fragen ergeben sich unter anderem aus der Arbeit der Mathematiker um den Saarbrücker Professor Roland Speicher. Die Theoretiker erforschen die mathematischen Grundlagen, die zum Beispiel hinter solchen Netzwerken stehen. Gelingt es, die mathematischen Regeln für diese Art des Kommunikationsaustauschs zu durchschauen, könnten sich daraus zum Beispiel die Grundlagen für effizientere Netzwerke ergeben.

Ein konkretes Rechenbeispiel: Ein heimisches W-LAN-Netzwerk besteht aus dem Router und einem Computer. Router und Computer senden und empfangen ihre Datenpakete auf – der besseren Berechenbarkeit halber – zehn Kanälen. Jeder Kanal des Routers kann mit jedem Kanal des Computers und umgekehrt kommunizieren. So ergeben sich 102 = 100 unterschiedliche Kommunikationsmöglichkeiten zwischen Router und Computer. Schaut der Nutzer ein Video im Netz an, wird dieses über die Antenne des Routers an die Antenne des Rechners geschickt, und zwar nicht am Stück und von einem Kanal zum anderen, sondern in einzelnen Paketen über die gesamten 100 Kommunikationsmöglichkeiten. Welches Paket dabei welchen Kanal nimmt, ist Zufall. So entsteht ein theoretisch unendlich großes Beziehungsgeflecht zwischen beiden Antennen, eine so genannte Matrix.

Was genau passiert, wenn solche Matrizen unendlich groß werden, ist mathematisch bisher nicht hinreichend beschrieben. Das wollen die Mathematiker um Professor Roland Speicher in den kommenden fünf Jahren nun ändern. Mithilfe der Freien Wahrscheinlichkeitstheorie möchten die Wissenschaftler solche Beziehungsgeflechte besser verstehen. Spezifischer geht es ihnen darum, Methoden aus der klassischen Wahrscheinlichkeitstheorie in einen Rahmen nichtkommutativer Strukturen zu setzen. Normalerweise „kommutieren“ Zahlen, sprich: Es ist egal, ob man 3 mal 4 oder 4 mal 3 rechnet. Das Ergebnis lautet immer 12. Für Matrizen gilt dieses Kommutativgesetz nicht mehr. Professor Speicher verdeutlicht diesen Umstand mit einem Bild: „Ob man sich erst nach rechts und dann nach links wendet oder umgekehrt, macht keinen Unterschied in einem rechtwinkligen Straßennetz, wohl aber, wenn man auf einen Baum klettert. Normale Zahlen sind in diesem Vergleich wie Straßennetze, Matrizen aber wie Bäume“, sagt der Mathematiker. „Grundsätzlich untersuchen wir sehr abstrakte Fragestellungen, die aber auch konkrete Anwendungsmöglichkeiten bergen, wie das Beispiel der Netzwerke zeigt“, erklärt Professor Speicher, der vor drei Jahren aus dem kanadischen Kingston nach Saarbrücken kam.

„Dass die Freie Wahrscheinlichkeitstheorie diese Möglichkeiten bietet, ist ein Glücksfall“, berichtet der Theoretiker. „Unsere Forschungsfragen ergeben sich primär nicht aus Anwendungen – diese sind eher Nebenprodukte –, sondern vielmehr aus den abstrakten Strukturen an sich.“ So war die seit etwa 30 Jahren existierende Freie Wahrscheinlichkeitstheorie zunächst ein reines Gedankenspiel von Mathematikern. „Erst durch Zufall haben sich in den letzten Jahren Anknüpfungspunkte für konkrete Anwendungsmöglichkeiten wie zum Beispiel den drahtlosen Netzwerken ergeben“, erklärt Professor Speicher.

Dass auch solch reine Grundlagenforschung Jahrzehnte nach ihrer Etablierung in der Wissenschaft der Allgemeinheit dienen kann, ist ein Beweis dafür, dass die universitäre Forschung neben dem kurzfristigen ökonomischen und regionalen Nutzen auch den reinen Erkenntnisgewinn zum Ziel hat. Genau aus diesem Grund gibt es die Advanced Grants des ERC, der damit „wegbereitende risikoreiche Forschungsvorhaben (…) herausragender etablierter Spitzenforscher“ fördern möchte (http://erc.europa.eu/advanced-grants).

Der ERC fördert Professor Speichers Forschungen ab Februar 2014 mit 2,2 Millionen Euro für fünf Jahre. Mit dem Geld sollen vor allem Stellen für junge Mathematikerinnen und Mathematiker geschaffen werden. Nach den beiden großvolumigen Forschungsvorhaben der beiden Professoren für Angewandte Mathematik, Sergej Rjasanow und Thomas Schuster (http://idw-online.de/de/news545752) ist dies der dritte große Erfolg für die Saarbrücker Mathematik innerhalb kurzer Zeit.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Roland Speicher
Tel.: (0681) 302 2427
E-Mail: speicher@math.uni-sb.de
Ein Pressefoto von Professor Speicher für den kostenlosen Gebrauch finden Sie unter www.uni-saarland.de/pressefotos. Bitte beachten Sie die Nutzungsbedingungen.

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610).

Friederike Meyer zu Tittingdorf | idw
Weitere Informationen:
http://erc.europa.eu/advanced-grants
http://www.math.uni-sb.de/ag/speicher/speicher.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Berührungslose Ladesysteme
16.11.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Studenten nehmen mit Frühwarnsystem für Geisterfahrer an internationalem Wettbewerb in Peking teil
15.11.2017 | Universität des Saarlandes

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte