Konzept
Die Angewandte Mathematik hat in den letzten Jahren vor allem in der Hochtechnologie enorm an Bedeutung gewonnen. Viele Prozesse in hochtechnologischen Bereichen werden durch partielle Differentialgleichungen beschrieben. Das wissenschaftliche Feld der partiellen Differentialgleichungen ist mathematisch überaus reichhaltig.
Beteiligte mathematische Disziplinen
Die mathematische Behandlung solcher Gleichungen stellt eine überaus anspruchsvolle Aufgabe dar, da es sich bei realen Anwendungen zumeist um gekoppelte Systeme mit Nichtlinearitäten auf nichttrivialen Geometrien handelt. Die Komplexität eines Anwendungsproblems wird zudem oftmals durch Optimierungsaspekte und unbekannte Modellparameter erhöht. Durch die Vielzahl der resultierenden Schwierigkeiten wird die Untersuchung dieser Prozesse zu einer großen wissenschaftlichen Herausforderung.
Daher erfolgt die Behandlung solch komplexer Themenstellungen herkömmlicherweise in einem sequenziellen Prozess, in dem die beteiligten mathematischen Teildisziplinen Modellierung, Differentialgeometrie, Analysis, Numerik und Optimierung unabhängig voneinander die betrachtete Anwendung untersuchen. Dieses Vorgehen führt oftmals zu Vereinfachungen und damit zu Ergebnissen, die der Realität nicht mehr gerecht werden. Kernstück unseres Konzeptes ist die Ersetzung dieses sequenziellen Vorgehens durch eine integrative Analyse mit einer starken Interaktion zwischen Modellierung, Analysis, Differentialgeometrie, Numerik und Optimierung. Das UA Ruhr Zentrum ruhr.paD soll diese Interaktion kanalisieren und intensivieren und auf diese Weise die umfassende Erforschung komplexer Anwendungsprobleme auf Basis partieller Differentialgleichungen ermöglichen.