Am Institut für Analysis und Scientific Computing forschen über 60 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in derzeit 16 Arbeitsgruppen an Fragestellungen aus reiner und angewandter Mathematik. Die meisten unserer Forschungsfragen entstammen den Forschungsschwerpunkten Computational Science and Engineering sowie Quantum Physics and Quantum Technologies der TU Wien, wobei für uns die Weiterentwicklung von Mathematik in ihren Anwendungen im Vordergrund steht.
Projekte
Aktuell laufen am Institut für Analysis und Scientific Computing etwa 25 Projekte mit einem Gesamtfördervolumen von über 13 Mio €, finanziert von verschiedenen Organisationen, darunter FWF, WWTF, AIT, ERC, und Siemens.
- Liste aller unserer laufenden Projekte.
Speziell möchten wir die folgenden Projekte hervorheben:
- Elise-Richter-Projekt „Computational Uncertainty Quantification in Nanotechnology“ von Dr. Leila TAGHIZADEH
- FWF START Projekt „Tunable materials: geometry, nonlocality, chirality“ von Prof. Elisa DAVOLI
- ERC Starting Grant „Stochastic PDEs and renormalisation“ von Prof. Mate GERENCSER
- ERC Consolidator Grant „New Frontiers in Optimal Adaptivity“ von Prof. Michael FEISCHL
- ERC Advanced Grant „Emerging Network Structures and Neuromorphic Applications“ von Prof. Ansgar JÜNGEL
Publikationen (peer-reviewed)
- | Numerical treatment of singular ODEs using finite difference and collocation methods auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterHohenegger, M., Settanni, G., Weinmüller, E., & Wolde, M. (2024). Numerical treatment of singular ODEs using finite difference and collocation methods. Applied Numerical Mathematics, 205, 184–194. https://doi.org/10.1016/j.apnum.2024.07.002
- | Deflection of dangerous middle-size LEO debris with autonomous space-based laser brooms via surgical actions auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterGambi, J. M., Phipps, C., Garcia del Pino, M. L., Mosser, J., Weinmüller, E., & Alderete, M. (2024). Deflection of dangerous middle-size LEO debris with autonomous space-based laser brooms via surgical actions. Acta Astronautica, 217, 75–88. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2024.01.021
- | Weighted least squares collocation methods auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterBrugnano, L., Iavernaro, F., & Weinmüller, E. (2024). Weighted least squares collocation methods. Applied Numerical Mathematics, 203, 113–128. https://doi.org/10.1016/j.apnum.2024.05.017
- | Weak error analysis for a nonlinear SPDE approximation of the Dean–Kawasaki equation auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterDjurdjevac, A., Kremp, H., & Perkowski, N. (2024). Weak error analysis for a nonlinear SPDE approximation of the Dean–Kawasaki equation. STOCHASTICS AND PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS-ANALYSIS AND COMPUTATIONS. https://doi.org/10.1007/s40072-024-00324-1
- | Fit for Duty Assessment of Driver Fatigue based on Statistical Modelling of Cardiovascular Parameters auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterPircher, C., Bachler, M., Ahlström, C., Mayer, C. C., & Hametner, B. (2023). Fit for Duty Assessment of Driver Fatigue based on Statistical Modelling of Cardiovascular Parameters. Simulation Notes Europe, 33(4), 157–166. https://doi.org/10.11128/sne.33.tn.10663
- | Quantifying a convergence theorem of Gyöngy and Krylov auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterDareiotis, K., Gerencsér, M., & Lê, K. (2023). Quantifying a convergence theorem of Gyöngy and Krylov. Annals of Applied Probability, 33(3), 2291–2323. https://doi.org/10.1214/22-AAP1867
- | Mathematical and numerical study of a kinetic model describing the evolution of planetary rings auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterCharles, F., Massimini, A., & Salvarani, F. (2023). Mathematical and numerical study of a kinetic model describing the evolution of planetary rings. Computers and Mathematics with Applications, 143, 48–56. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2023.04.029
- | Optimal Rate of Convergence for Approximations of SPDEs with Nonregular Drift auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterButkovsky, O., Dareiotis, K., & Gerencsér, M. (2023). Optimal Rate of Convergence for Approximations of SPDEs with Nonregular Drift. SIAM Journal on Numerical Analysis, 61(2), 1103–1137. https://doi.org/10.1137/21M1454213
- | Spin-diffusion model for micromagnetics in the limit of long times auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterDi Fratta, G., Jüngel, A., Praetorius, D., & Slastikov, V. (2023). Spin-diffusion model for micromagnetics in the limit of long times. Journal of Differential Equations, 343, 467–494. https://doi.org/10.1016/j.jde.2022.10.012
- | Reviewing Recommender Systems in the Medical Domain auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterBrunner, K., & Hametner, B. (2022). Reviewing Recommender Systems in the Medical Domain. Simulation Notes Europe, 32(4), 203–209. https://doi.org/10.11128/sne.32.tn.10624
- | Pulse Wave Analysis by Quantified Reconstructed Attractors auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterHörandtner, C., Bachler, M., Wassertheurer, S., Breitenecker, F., & Mayer, C. (2022). Pulse Wave Analysis by Quantified Reconstructed Attractors. Simulation Notes Europe, 32(2), 69–78. https://doi.org/10.11128/sne.32.tn.10603
- | Model Order Reduction of Deterministic Microscopic Models - A Case Study auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterRößler, M., & Popper, N. (2022). Model Order Reduction of Deterministic Microscopic Models - A Case Study. Simulation Notes Europe, 32(2), 79–84. https://doi.org/10.11128/sne.32.tn.10604
- | Review on Monte Carlo Simulation Stopping Rules: How Many Samples Are Really Enough? auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterBicher, M., Wastian, M., Brunmeir, D., & Popper, N. (2022). Review on Monte Carlo Simulation Stopping Rules: How Many Samples Are Really Enough? Simulation Notes Europe, 32(1), 1–8. https://doi.org/10.11128/sne.32.on.10591
- | Rate-optimal goal-oriented adaptive finite element method for semilinear elliptic PDEs auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterBecker, R., Brunner, M., Innerberger, M., Melenk, J. M., & Praetorius, D. (2022). Rate-optimal goal-oriented adaptive finite element method for semilinear elliptic PDEs. Computers & Mathematics with Applications, 118, 18–35. https://doi.org/10.1016/j.camwa.2022.05.008
- | An approximate eigensolver for self-consistent field calculations auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterHofstätter, H., & Koch, O. (2022). An approximate eigensolver for self-consistent field calculations. Numerical Algorithms, 66, 609–641. https://doi.org/10.1007/s11075-013-9751-6
- | Bilevel Training Schemes in Imaging for Total Variation ‒ Type Functionals with Convex Integrands auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterPagliari, V., Papafitsoros, K., Raită, B., & Vikelis, A. (2022). Bilevel Training Schemes in Imaging for Total Variation ‒ Type Functionals with Convex Integrands. SIAM Journal on Imaging Sciences, 15(4), 1690–1728. https://doi.org/10.1137/21M1467328
- | Methods for Integrated Simulation - 10 Concepts to Integrate auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterPopper, N., Bicher, M., Breitenecker, F., Glock, B., Hafner, I., Mujica Mota, M., Mušic, G., Rippinger, C., Rössler, M., Schneckenreither, G., Urach, C., Wastian, M., Zauner, G., & Zechmeister, M. (2022). Methods for Integrated Simulation - 10 Concepts to Integrate. Simulation Notes Europe, 32(4), 225–236. https://doi.org/10.11128/sne.32.on.10627
- | A growth estimate for the monodromy matrix of a canonical system auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterPruckner, R., & Woracek, H. (2022). A growth estimate for the monodromy matrix of a canonical system. Journal of Spectral Theory, 12(4), 1623–1657. https://doi.org/10.4171/JST/437
- | Functional a posteriori error estimates for boundary element methods auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterKurz, S., Pauly, D., Praetorius, D., Repin, S., & Sebastian, D. (2021). Functional a posteriori error estimates for boundary element methods. Numerische Mathematik, 147, 937–966. https://doi.org/10.1007/s00211-021-01188-6
- | Convergence and quasi-optimal cost of adaptive algorithms for nonlinear operators including iterative linearization and algebraic solver auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterHaberl, A., Praetorius, D., Schimanko, S., & Vohralík, M. (2021). Convergence and quasi-optimal cost of adaptive algorithms for nonlinear operators including iterative linearization and algebraic solver. Numerische Mathematik, 147(3), 679–725. https://doi.org/10.1007/s00211-021-01176-w
- | Rate optimality of adaptive finite element methods with respect to the overall computational costs auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterGantner, G., Haberl, A., Praetorius, D., & Schimanko, S. (2021). Rate optimality of adaptive finite element methods with respect to the overall computational costs. Mathematics of Computation, 90(331), 2011–2040. https://doi.org/10.1090/mcom/3654
- | Bayesian inversion for nanowire field-effect sensors auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterKhodadadian, A., Stadlbauer, B., & Heitzinger, C. (2020). Bayesian inversion for nanowire field-effect sensors. Journal of Computational Electronics, 19(1), 147–159. https://doi.org/10.1007/s10825-019-01417-0
- | Modeling single-molecule stochastic transport for {DNA} exo-sequencing in nanopore sensors auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterStadlbauer, B., Mitscha-Baude, G., & Heitzinger, C. (2020). Modeling single-molecule stochastic transport for {DNA} exo-sequencing in nanopore sensors. Nanotechnology, 31(7), 075502. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab513e
- | Modeling single-molecule stochastic transport in nanopore sensors auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterStadlbauer, B., Mitscha-Eibl, G., & Heitzinger, C. (2020). Modeling single-molecule stochastic transport in nanopore sensors. Nanotechnology, 31(7), 075502. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ab513e
- | Bayesian inversion for electrical-impedance tomography in medical imaging using the nonlinear Poisson-Boltzmann equation auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterTaghizadeh, L., Karimi, A., Stadlbauer, B., Weninger, W. J., Kaniusas, E., & Heitzinger, C. (2020). Bayesian inversion for electrical-impedance tomography in medical imaging using the nonlinear Poisson-Boltzmann equation. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 365(112959), 112959. https://doi.org/10.1016/j.cma.2020.112959
- | Bayesian estimation of physical and geometrical parameters for nanocapacitor array biosensors auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterStadlbauer, B., Cossettini, A., Morales Escalante, J. A., Pasterk, D., Scarbolo, P., Taghizadeh, L., Heitzinger, C., & Selmi, L. (2019). Bayesian estimation of physical and geometrical parameters for nanocapacitor array biosensors. Journal of Computational Physics, 397, Article 108874. https://doi.org/10.1016/j.jcp.2019.108874
- | Compressed Resolvents and Reduction of Spectral Problems on Star Graphs auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterBrown, B. M., Langer, H., & Tretter, C. (2019). Compressed Resolvents and Reduction of Spectral Problems on Star Graphs. Complex Analysis and Operator Theory. https://doi.org/10.1007/s11785-018-0793-6
- | ARGESIM Benchmark C11 'SCARA Robot': Comparison of Basic Implementations in EXCEL and MATLAB auf reposiTUm , öffnet eine externe URL in einem neuen FensterRekova, O., Pelzmann, N., Mandl, P., Hoffmann, M., Ecker, H., Körner, A., Bicher, M., & Breitenecker, F. (2019). ARGESIM Benchmark C11 “SCARA Robot”: Comparison of Basic Implementations in EXCEL and MATLAB. SNE Simulation Notes Europe, 29(3), 149–158. https://doi.org/10.11128/sne.29.bne11.10488
Weiters finden Sie hier eine Liste der aktuellen Preprints von Institutsmitgliedern.
Kooperationen
Die international anerkannte Expertise der Fakultätsmitglieder spiegelt sich unter anderem in der Beteiligung des Instituts mit sechs Projektteilen am Sonderforschungsbereich „Taming Complexity in PDE systems“, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster wider (SFB F65 des FWF; Vize-Sprecher: Prof. Anton ARNOLD, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster).
Darüber hinaus ist das Institut an den Exzellenzinitiativen
- „Vienna School of Mathematics“ (VSM), durchgeführt gemeinsam von der TU Wien und der Universität Wien,
- „Vienna Center for Partial Differential Equations“ (Vienna PDE)
aktiv beteiligt, wobei letztere federführend durch das Institut für Analysis und Scientific Computing getragen wird (Sprecher: Prof. Ansgar JÜNGEL, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster).