SFB 555:  Komplexe nichtlineare Prozesse: Analyse - Simulation - Steuerung - Optimierung

• Fachliche Zuordnung: Physik
• Förderung: Förderung von 1998 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5482452

Hauptgegenstand der Forschungen des Sonderforschungsbereichs ist die Analyse raumzeitlicher Strukturen aus physikalisch-theoretischer, experimenteller und angewandt-mathematischer Sicht im breiten interdisziplinären Kontext von Physik, Chemie und Biophysik. Dabei liegt der Schwerpunkt auf Fragen der Beeinflussung und Steuerung durch Rückkopplung sowie der Antwort und Reaktion komplexer Systeme und Phänomene auf externe Störungen.
An übergreifenden Themen, die unsere interdisziplinäre Arbeit betreffen und das Gerüst gemeinsamer Forschungen bilden, sollen hier genannt sein: Einfluss globaler und nichtlokaler Rückkopplungen auf strukturbildende Prozesse; Synchronisationphänomene in chaotischen und stochastischen Dynamiken; Steuerung erregbarer Systeme mit äußeren Kräften, wie Lichtimpulsen, periodischen und fluktuativen Signalen; anomale Korrelationen und Diffusion in Hamiltonschen und dissipativen Oszillatorketten; mikroskopische Modellierung strukturbildender Prozesse auf der Basis stochastischer Methoden; Entwicklung von Methoden zur Optimierung nichtlinearer Dynamiken; Bifurkationspunkte und rauschinduzierte Zustandsänderungen in konzeptionellen Modellstudien sowie raum-zeitliches Chaos in Verbindung mit Rauschen; Chaossteuerung und Steuerung strukturbildender Prozesse durch instantane und zeitverzögerte Rückkopplungen; nichtlineare Analyse raum-zeitlicher Daten; theoretische Vorbereitung aufwendiger Experimente bzw. Beobachtungen.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

• A01 - Transport und Nukleation raum-zeitlicher Strukturen in stochastischen erregbaren Medien (Teilprojektleiter Engel, Harald ;  Schimansky-Geier, Lutz )
• A3 - Selbstorganisierte Strukturbildung durch strahlungsgesteuerte Physenübergänge (Teilprojektleiter Sedlmayr, Erwin )
• A04 - Nicht-Markovsche Modelle bistabiler, multistabiler und anregbarer Systeme mit lang korrelierten Signalen (Teilprojektleiter Schimansky-Geier, Lutz ;  Sokolov, Igor M. )
• A06 - Chaos-Synchronisation und -Kontrolle gekoppelter Halbleiterlaser (Teilprojektleiter Henneberger, Fritz ;  Wünsche, Hans-Jürgen )
• A07 - Analysis räumlich-zeitlicher Muster: Kinematik und Kontrolle (Teilprojektleiter Fiedler, Bernold ;  Liebscher, Stefan )
• A08 - Oszillationen und Wellen in interagierenden Zellen (Teilprojektleiter Heinrich, Reinhart ;  Höfer, Thomas )
• A10 - Modelle zufälliger Störungen und die induzierte Dynamik nichtlinearer Systeme (Teilprojektleiter Imkeller, Peter ;  Sokolov, Igor M. )
• B01 - Zeitverzögerte Rückkopplungskontrolle: Anwendungen auf Optoelektronik, Nanosysteme und anregbare Dynamik (Teilprojektleiter Schöll, Eckehard )
• B02 - Analytische und numerische Untersuchungen von raum-zeitlichen Phänomenen bei gekoppelten Halbleiterlasern (Teilprojektleiter Recke, Lutz ;  Wolfrum, Matthias )
• B03 - Selbstorganisationsprozesse an aktiven Grenzflächen (Teilprojektleiter Bär, Markus ;  Mikhailov, Alexander S. )
• B4 - Analyse und Steuerung der Musterbildung an Elektroden-Oberflächen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Eiswirth, Ralf Markus ;  Krischer, Katharina )
• B06 - Dynamik und Kontrolle selbstorganisierter Wellenmuster in aktiven Medien (Teilprojektleiter Engel, Harald )
• B07 - Steuerung biologischer Reations-Diffusionswellen unter Anwendung der Prinzipien chemischer Erregbarkeit (Teilprojektleiter Mair, Thomas ;  Müller, Stefan C. )
• B08 - Selbstorganisierte Strukturbildung durch strahlungsgesteuerte Phasenübergänge (Teilprojektleiter Sedlmayr, Erwin )
• B09 - Stochastische Modellierung intrazellulärer Kalziumdynamik in kleinen Zellen: Nukleationswahrscheinlichkeiten für Wellen in diskreten anregbaren Medien (Teilprojektleiter Falcke, Martin )
• C01 - Nichtlineare Klimadynamik: Datenanalyse und Modellierung (Teilprojektleiter Kurths, Jürgen ;  Rahmstorf, Stefan )
• C03 - Synchronisation in Systemen mit mehreren Zeitskalen (Teilprojektleiter Pikovsky, Arkady ;  Rosenblum, Michael )
• C04 - Unsicherheiten in der Erdbebenmodellierung und probabilistische seismische Gefährdungsanalyse (Teilprojektleiter Holschneider, Matthias ;  Kurths, Jürgen ;  Reich, Sebastian )
• C07 - Nichtlineare Dynamik räumlich ausgedehnter Ökosysteme (Teilprojektleiter Blasius, Bernd )
• Z - Verwaltung (Teilprojektleiter Schimansky-Geier, Lutz )

• Antragstellende Institution: Humboldt-Universität zu Berlin
• Beteiligte Hochschule: Freie Universität Berlin; Technische Universität Berlin; Universität Potsdam
• Beteiligte Institution: Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft (FHI); Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK); Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB); Standort Berlin; Weierstraß-Institut für Angewandte Analysis und Stochastik (WIAS); Leibniz-Institut im Forschungsverbund Berlin e. V.
• Sprecher: Professor Dr. Lutz Schimansky-Geier (†)