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Konzept zur beabsichtigten Fortführung des Zentrums

Die Arbeit des Zentrums hat entscheidenden Anteil an der Schaffung des Schwerpunktes Nichtlineare Dynamik der Universität Potsdam; er hat bereits überregionale Bedeutung erlangt. Das Direktorium wie auch die Mitglieder des Zentrums sprechen sich nachhaltig für eine Fortführung aus, bei der besonders erfolgreiche Projekte weitergeführt und weiterentwickelt werden sollen. Dazu gehören insbesondere Arbeiten im Zusammenhang mit

Darüber hinaus soll das Zentrum um zwei neue Schwerpunkte erweitert werden. Beide Schwerpunkte sind sehr anwendungsorientiert, da ihr Gegenstand unser Leben sehr unmittelbar berührt:

Der erste Schwerpunkt Nichtlineare geophysikalische Prozesse betrifft die Erdwissenschaften, die sich immer komplexeren Phänomenen zuwenden. In diesem Zusammenhang wird in Kürze ein Paket-Antrag bei der DFG eingereicht werden, der die Analyse und Vergleich von beobachteter und modellierter Erdbeben-Schwarmtätigkeit zum Ziel hat. Antragsteller werden dabei auch Prof. Kurths und Prof. Scherbaum sein. Dies soll ein Begleitantrag zu dem sich in Vorbereitung befindlichen DFG-Schwerpunkt ,,Vogtland`` sein, wobei die Ausbildung von Raum-Zeit-Mustern bei Erdbeben und die Konsequenzen für die Gefährdungsanalyse untersucht werden. Ein weiterer Bereich, in dem diese Zusammenarbeit verstärkt werden soll, ist die Untersuchung vulkanischer Signale. Methoden der nicht-linearen Zeitreihenanalyse sollen hier verstärkt verwendet werden, um Muster und Synchronisationsvorgänge vulkanischer Aktivität zu untersuchen (Zusammenarbeit von Physik, Geowissenschaften, GFZ, AWI).

Der zweite Schwerpunkt Computational Neuroscience betrifft ein interdisziplinäres Gebiet der Fächer Kognitive Psychologie, Linguistik, Angewandte Mathematik, Computer Science (Uni Potsdam), Neurochirurgie, Ingenieurswissenschaften, Bioengineering (Berliner Einrichtungen) und Cognitive/Behavioral Neuroscience (Max-Planck-Institut für Neuropsychologie in Leipzig). In diesem Schwerpunkt geht es um die Untersuchung der dynamischen Komponenten und Aspekte des kognitiven Systems des Menschen und die damit verbundenen Konsequenzen für die Modellierung der neurophysiologisch kognitiven Architektur. Die Anwendung der Nichtlinearen Dynamik bei der Untersuchung und Modellierung von neuroelektrischen und neuromagnetischen Phänomenen passen sehr gut in das Profil des Zentrums. Dabei sind die Durchführung und Analyse von Experimenten im Hinblick auf die dynamischen Eigenschaften kortikaler Aktivität bei der Sprachverarbeitung in Abhängigkeit von akustischer und visueller Stimulierung und deren Modellierung vorgesehen. Insbesondere wird es um weitere Einsichten in die Beziehungen zwischen phänomenologischen (EEG, MEG) und mikroskopischen (Neuronenebene) Ansätzen gehen. Die neu eingerichtete DFG-Forschergruppe ,,Konfligierende Regeln`` stellt eine exzellente Voraussetzung für die Bearbeitung dieses Schwerpunkts dar. Die in diesem Schwerpunkt bearbeiteten Fragestellungen sind in besonders enger Weise mit den Forschungsschwerpunkten der Kooperation der Univerität Potsdam mit dem Max-Planck Institut für Neuropsychologie in Leipzig verbunden und stellen eine äußerst sinnvolle Ergänzung dieser dar.

Weitere Aktivitäten des Zentrum konzentrieren sich auf die Durchführung des Europa-Tags am 5.5.2000 an der Universität Potsdam, eines WE-Heraeus-Ferienkurses für den 4.-15. September 2000 zum Thema ,,Nichtlineare Dynamik in der Physik der Umwelt`` (ca. 50 Studenten) und eines Miniworkshops am 24. & 25. September 2000 zur Datenanalyse und Modellbildung mit ca. 30 Teilnehmern. Einen besonderen Höhepunkt stellt die Organisation der ,,6tex2html_wrap_inline255 Experimental Chaos Conference `` im Juli 2001 dar. Zu dieser erst zum zweiten Mal in Europa stattfindenden Konferenz werden mindestens 200 Teilnehmer erwartet.

Das Direktorium bittet die Verantwortungsträger der Universität Potsdam, das Zentrum umzubenennen in Interdisziplinäres Zentrum für Dynamik komplexer Systeme. Damit ist eine methodische wie auch anwendungsseitige Erweiterung des Zentrums beabsichtigt, in der neben der Nichtlinearität auch die Stochastik für die Dynamik von Systemen oft eine gleichberechtigte Rolle spielt.

Die Gebiete der Nichtlinearen Dynamik und der Stochastischen Dynamik haben sich in den letzten Jahren in mehreren Wissenschaftsdisziplinen (Mathematik, Physik, Elektrotechnik, Wirtschaftswissenschaften, Informatik, Geowissenschaften) zu eigenständigen, anerkannten und international expandierenden Forschungsrichtungen entwickelt. Viele Entwicklungen verlaufen in diesen Disziplinen jedoch parallel - ohne daß der notwendige Austausch oder gar Kooperationen stattfinden. Aus diesen Gründen soll das Interdisziplinäres Zentrum für Dynamik komplexer Systeme eine wesentliche integrierende Rolle spielen.


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Udo Schwarz
Tue Jul 15 07:49:02 MEST 2003