Versteckte Ordnung inmitten von Unordnung

DataMat

Mikrostruktur mit einer vollständigen photonischen Bandlücke
Abbildung: Mikrostruktur mit einer vollständigen photonischen Bandlücke; Quelle: DLR, Dr. Michael A. Klatt
Das komplexe Netzwerk zeigt die erste Schaum-basierte Heterostruktur mit einer vollständigen photonischen Bandlücke.

Die Helmholtz Nachwuchsgruppe DataMat will grundlegende Einsichten zu neuartigen Zuständen von Materie umsetzen, um Materialeigenschaften zu erreichen, die bisher als unmöglich galten.
Die Gruppe sucht nach einer "verborgenen" Ordnung inmitten von Unordnung, das heißt nach Systemen, welche scheinbar rein zufällig sind, aber über große Entfernungen hinweg homogen werden wie ein Kristall. Solche Systeme sehen in jeder Richtung gleich aus, wie eine Flüssigkeit; global gesehen unterdrücken sie jedoch Dichteschwankungen wie ein Kristall. Ein solcher "neuer Zustand der Materie" verleiht Materialien einzigartige Eigenschaften, wie zum Beispiel einen isotropen, verlustfreien Wellentransport.
Das Projekt DataMat möchte nun solch grundlegende Erkenntnisse über neue Formen der Ordnung auf kurzen oder langen Reichweiten kombinieren mit den vielfältigen Möglichkeiten des maschinellen Lernens. Voraussetzung dafür sind jedoch sichere und zuverlässige Vorhersagen und eine Quantifizierung der Unsicherheit, welche eine statistische Analyse hochkorrelierter, großräumiger Strukturen ermöglicht. Außerdem erprobt eine solch "verborgene Ordnung" die grundlegenden Grenzen des maschinellen Lernens.

Beitrag Institut für KI-Sicherheit

Die Helmholtz-Nachwuchsgruppe ist ein gemeinsames Projekt zweier DLR-Institute, dem Institut für KI-Sicherheit und dem Institut für Materialphysik im Weltraum. Partneruniversität ist die Ludwig-Maximilians-Universität in München. Darüber hinaus arbeitet die Gruppe eng mit der Princeton University (USA) zusammen.

Kontakt

Dr. Michael A. Klatt

Helmholtz-Nachwuchsgruppenleiter
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für KI-Sicherheit
Ausführungsumgebungen & Innovative Rechenmethoden
Wilhelm-Runge-Straße 10, 89081 Ulm

Karoline Bischof

Referentin Öffentlichkeitsarbeit
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für KI-Sicherheit
Geschäftsfeldentwicklung & Strategie
Rathausallee 12, 53757 Sankt Augustin