SFB 1114:
Skalenkaskaden in komplexen Systemen
Fachliche Zuordnung
Mathematik
Biologie
Chemie
Geowissenschaften
Informatik, System- und Elektrotechnik
Physik
Förderung
Förderung seit 2014
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 235221301
“Komplexe Prozesse, die ganze Kaskaden von Skalen enthalten, werden in fast allen Bereichen der Naturwissenschaften untersucht. Solche Prozesse sind durch mehr als zwei charakteristische Skalen, einen großen Unterschied zwischen der kleinsten und größten Skala sowie durch physikalische Interaktionen über die Skalenhierarchie hinweg gekennzeichnet. Oftmals sind diese Prozesse zu komplex, um in detaillierten Computersimulationen, auf rein theoretischer Basis oder durch Experiment und Beobachtung vollständig erfasst zu werden. Probleme dieses Typs erfordern einen interdisziplinären wissenschaftlichen Zugang, der die Einsichten aus theoretischer Analyse, computergestützter Forschung, Experiment und Beobachtung zusammenführt.Mit der Mathematik als der leitenden Disziplin eines ansonsten interdisziplinär ausgerichteten Programms zielt der SFB 1114 ``Skalenkaskaden in komplexen Systemen" auf methodische Entwicklungen zur Erforschung solcher Systeme ab. Dabei orientiert er sich an herausfordernden Anwendungen, hauptsächlich aus den Lebens- und Geo-Wissenschaften, und verfolgt das Doppelziel, sowohl zu den Anwendungsfragestellungen als auch zur Bereitstellung verallgemeinerungsfähiger Methoden der mathematischen Modellierung substanziell beizutragen.
DFG-Verfahren
Sonderforschungsbereiche
Laufende Projekte
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A02 - Multiskalige Daten- und asymptotische Modellassimilation für Atmosphärenströmungen
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Klein, Rupert
;
Reich, Sebastian
;
Schillings, Claudia
)
-
A04 - Effiziente Berechnung langsamer und stationärer Skalen in der Molekulardynamik
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Clementi, Ph.D., Cecilia
;
Noé, Frank
;
Schütte, Christof
;
Weikl, Thomas
)
-
A05 - Selektion von Zeitskalen in Gleichgewichtssystemen mittels optimaler Kontrolle
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Hartmann, Carsten
;
Röblitz, Susanna
;
Schütte, Christof
;
Weber, Marcus
)
-
A08 - Charakterisierung und Vorhersage von quasi-stationären atmosphärischen Zuständen
(Teilprojektleiter
Engel, Maximilian
;
Koltai, Péter
;
Pfahl, Stephan
)
-
B03 - Mehrstufen-Coarse-Graining von Multiskalenproblemen
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Clementi, Ph.D., Cecilia
;
Koksch, Beate
;
Kornhuber, Ralf
;
Netz, Roland
;
Schütte, Christof
)
-
B05 - Ursprung von Skalenkaskaden in der Proteindynamik
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Hartmann, Carsten
;
Heyne, Karsten
;
Imhof, Petra
;
Keller, Bettina
;
Weber, Marcus
)
-
B08 - Multiskalare Boltzmann Generatoren
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Clementi, Ph.D., Cecilia
;
Noé, Frank
;
Rogal, Jutta
)
-
B09 - Materialien mit vielskaligen Unstetigkeiten
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Heida, Martin
;
Thomas, Marita
)
-
C01 - Adaptive Kopplung von Skalen in der Molekulardynamik und darüber hinaus an die Fluiddynamik
(Teilprojektleiter
Delle Site, Luigi
;
Höfling, Felix
;
Klein, Rupert
)
-
C02 - Grenzflächendynamik: Von makroskopischer Hydrodynamik zur mikroskopischen Stochastik
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Mielke, Alexander
;
Netz, Roland
;
Patterson, Robert
;
Thomas, Marita
)
-
C03 - Multiskalen Modellierung und Simulation von raum-zeitlichen Mastergleichungen
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Höfling, Felix
;
Netz, Roland
;
Noé, Frank
;
Schütte, Christof
;
Winkelmann, Stefanie
)
-
C06 - Mehrskalenstrukturen wirbelbehafteter Atmosphärenströmungen
(Teilprojektleiter
Baum, Daniel
;
Hege, Hans-Christian
;
Klein, Rupert
;
Pfahl, Stephan
)
-
C09 - Multiskalen-Dynamik von Dehydrationsprozessen in Gesteinen
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
John, Timm
;
Thomas, Marita
)
-
C10 - Numerische Analysis für nichtlineare SPDE-Modelle von Partikelsysteme
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Djurdjevac, Ana
;
Perkowski, Nicolas
)
-
Z01 - Koordination und Verwaltung
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Klein, Rupert
;
Kornhuber, Ralf
;
Noé, Frank
;
Thomas, Marita
)
-
Z02 - Integriertes Graduiertenkolleg
(Teilprojektleiter
Delle Site, Luigi
;
Kornhuber, Ralf
)
Abgeschlossene Projekte
-
A01 - Kopplung eines mehrskaligen stochastischen Niederschlagsmodells mit der großskaligen atmosphärischen Dynamik
(Teilprojektleiter
Koltai, Péter
;
Névir, Peter
;
Rust, Henning
;
Ulbrich, Uwe
)
-
A06 - Bayessche Unsicherheitsabschätzungen für Multi-Skalen-Systeme und Netzwerkmodelle über wahrscheinlichkeitsbasierte Dimensionsreduktion
(Teilprojektleiter
Sullivan, Ph.D., Timothy
)
-
A07 - Langevin-Dynamik von Teilchen in Membranen
(Teilprojektleiter
Delle Site, Luigi
;
Gräser, Carsten
;
Kornhuber, Ralf
)
-
B01 - Störungsnetzwerke und Skaleneigenschaften von Deformationsprozessen
(Teilprojektleiter
Kornhuber, Ralf
;
Mielke, Alexander
;
Oncken, Onno
;
Rosenau, Matthias
)
-
B02 - Theorien zur Polymerdynamik, Markovmodellierung und Proteinfaltung in Energielandschaften
(Teilprojektleiter
Netz, Roland
;
Noé, Frank
)
-
B04 - Mehrskalen-Tensorzerlegungsmethoden für partielle Differentialgleichungen
(Teilprojektleiter
Klein, Rupert
;
Schneider, Reinhold
;
Yserentant, Harry
)
-
B06 - Daten- und tensorbasierte Analyse von Mehrskalensystemen
(Teilprojektleiter
Eisert, Jens
;
Klus, Stefan
;
Schütte, Christof
)
-
B07 - Selbstähnlichkeiten in turbulenten Strömungen und die Konstruktion eines neuen LES Schließungsansatzes
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Klein, Rupert
;
Kutyniok, Gitta
;
Vercauteren, Nikki
)
-
C03 - Anomale Michaelis-Menten-Kinetik in dichtgepackter, heterogener Umgebung
(Teilprojektleiter
Höfling, Felix
)
-
C05 - Effektive Modelle für Materialen und Grenzflächen mit mehreren Skalen
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Knees, Dorothee
;
Mielke, Alexander
)
-
C06 - Die Wechselwirkung zwischen Fronten und Konvektion in den mittleren Breiten
(Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter
Pfahl, Stephan
;
Schielicke, Lisa
)
-
C08 - Stochastische, räumliche, koagulierende Teilchenprozesse
(Teilprojektleiter
König, Wolfgang
;
Patterson, Robert
)