Es gibt Mikroorganismen, die in der Natur nur in Bereichen mit niedriger Reynoldszahl vorkommen – das sind Bereiche, in denen die viskosen Kräfte in der umgebenden Flüssigkeit über die Trägheitskräfte dominieren. Diese Mikroorganismen nutzen verschiedene Antriebsstrategien, um ihre Umgebung zu erkunden und in dieser zu überleben. Im Rahmen ihres Projekts „Chemotaxis von Mikroschwimmern durch genetische Algorithmen“ wird Ruma Maity diese Mikroschwimmer mit Hilfe von Methoden der künstlichen Intelligenz so trainieren, dass diese natürliche Schwimmer in ihrer komplexen Umgebung nachahmen.

„Ich beabsichtige, Modellschwimmer mit Hilfe von Werkzeugen des maschinellen Lernens so zu trainieren, dass sie ihre Schwimmstrategien optimieren, um bestimmte Aufgaben zu erfüllen, z. B. das Schwimmen in eine bestimmte Richtung oder die Aufnahme von Nährstoffen zu lernen“, erklärt Maity. So erwartet sie, tiefere Einblicke in die Antriebsmechanismen von Mikroschwimmern zu gewinnen, was bei der Entwicklung künstlicher Schwimmer hilfreich sein kann, wenn diese genau definierte Aufgaben ausführen müssen.

Die TU Wien verfügt über Expertise sowohl im Bereich der Physik von Mikroschwimmern als auch auf dem Gebiet des maschinellen Lernens. „Das sind jene zwei Forschungsbereiche, die für meine wissenschaftliche Tätigkeit unerlässlich sind“, sagt Ruma Maity. „Darüber hinaus erhalte ich die Möglichkeit, mit führenden Expert_innen auch international auf dem Gebiet der aktiven Materie zusammenzuarbeiten, was mir helfen wird, meine eigene, unabhängige wissenschaftliche Karriere aufzubauen“, resümiert Maity.

Gastgeber ist Gerhard Kahl vom Institut für Theoretische Physik. Dort wird Ruma Maity ihre Arbeit am 24. Juli 2023 aufnehmen. Zuvor arbeitete sie am Indian Institute of Science Education and Research in Bhopal (Indien) als Postdoc im Physik-Department.