Datengetriebene Systemreduktion und -identifikation

Datengetriebene Systemreduktion und -identifikation

Das Max-Planck-Fellows-Programm zielt darauf ab, die Zusammenarbeit zwischen den Max-Planck-Instituten und Universitäten zu stärken. Nach einer Bewerbung bei Professor Peter Benner im Februar 2016 wurde Professor A.C. Antoulas im Juli 2016 von der Max-Planck-Gesellschaft zum Max-Planck-Fellow für eine Amtszeit von drei Jahren ab dem 1. Januar 2017 ernannt.

Der Forschungsumfang

Dynamische Systeme sind ein Hauptwerkzeug für die Modellierung, Prognose und Steuerung physikalischer Phänomene. Eine direkte numerische Simulation kann die einzige Möglichkeit sein, solche komplexen Phänomene genau vorherzusagen oder zu steuern. Ein immer größerer Bedarf an verbesserter Genauigkeit erfordert jedoch die Einbeziehung von mehr Details in der Modellierungsphase, was unweigerlich zu größeren, komplexeren dynamischen Systemen führt. Solche Systeme ergeben sich aus der räumlichen Diskretisierung partieller Differentialgleichungen. Ihre Simulation kann hohe Anforderungen an die Rechenressourcen stellen.

Der Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten der DRI Gruppe liegt auf der datengesteuerten Modellreduktion mit dem Loewner-Framework als Hauptinstrument. Dies ist ein direkter interpolatorischer datengesteuerter Ansatz zur Reduzierung der Modellreihenfolge und zur Modellidentifizierung. Es werden an ausgewählten Punkten Modelle erstellt, für die die (entsprechend definierten) Übertragungsfunktionen mit denen des ursprünglichen Systems übereinstimmen. Dieses Framework wurde ursprünglich vor mehr als einem Jahrzehnt an der Rice University entwickelt und wird seitdem kontinuierlich weiterentwickelt.

 

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