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Einheit M15:
Angewandte Numerische Analysis und Optimierung und Data Analysis

Technische Universität München
Fakultät für Mathematik
Boltzmannstr. 3
85748 Garching bei München
Sekretariat
Silvia Toth-Pinter
Tel.: +49 (0) 89 289 18434
e-mail: Toth-Pinterematma.tum.de


Unsere Vision Die Dimension von zu verarbeitenden Daten in Problemen unserer modernen Gesellschaft ist mittlerweile sehr groß geworden. Um aus dieser Menge von Daten, die in einer Vielzahl moderner Anwendungen (wie das Internet, physikalische Experimente, medizinische Diagnostik um nur ein paar zu nennen) gesammelt werden, nur die wesentliche Information zu extrahieren und zu interpretieren, ist die Etablierung eines neuen Fachgebietes der Natur- und Ingenieurwissenschaften vonnöten. Die Durchführung numerischer Simulationen basierend auf diesen Daten (skaliert zu der jeweils geforderten Größenordnung) ist eine der wichtigsten Aufgaben des 21. Jahrhunderts. Kurz gesagt müssen wir imstande sein, Komplexität zu verstehen und zu organisieren.

Kompression und Dimensionsverringerung Die bemerkenswertesten Vorstöße in diese Richtung in der modernen Datenanalyse und in numerischen Simulationen basieren auf der Erkenntnis, dass in etlichen Situationen, sogar für sehr komplexe Phänomene, nur ein paar wenige führende Komponenten benötigt werden, um die Dynamik des ganzen Problems zu beschreiben. Eine Reduktion der Dimensionalität kann hierbei durch die Forderung, dass das Ergebnis dünn besetzt (englisch "sparse") bzw. komprimierbar ist, erreicht werden. Da die relevanten Freiheitsgrade des Ergebnisses nicht vorgeschrieben sind und von Problem zu Problem variieren können, brauchen wir effiziente Optimierungsmethoden, um das schwierige kombinatorische Problem der entsprechenden Identifizierung zu lösen.

Unsere Forschung Die M15-Einheit -- Angewandte Numerische Analysis beschäftigt sich in erster Linie mit der Entwicklung effizienter Algorithmen, mit denen es möglich ist, auch bei höherdimensionalen Fragestellungen optimale dünn besetzte Ergebnisse zu erhalten. In einem zweiten Schritt sollen die dadurch gewonnenen Werkzeuge für die Lösung partieller Differentialgleichungen und Variationsprobleme, die auf Gebieten von großem Maßstab gelöst werden, eingesetzt werden. Zuletzt sind wir daran interessiert, diese gesamte Maschinerie in interessanten Anwendungen in der Bildverarbeitung, in Problemen freier Unstetigkeiten und freien Randwertproblemen, wie z.B. der Erkennung von Korrossionsstellen und der Identifizierung von Brüchen, zu verwenden. Außerdem wird sich die Einheit Angewandte Numerische Analysis mit neuen Anwendungen in innovativen Gebieten wie dem automatisierten Lernen und der optimalen Steuerung von hochdimensionalen dynamischen Systemen beschäftigen.


News

2017
13. April Peter Jung Pfeil, Felix Krahmer und Dominik Stöger haben den Artikel ''Blind Demixing and Deconvolution at Near-Optimal Rate'' [ .pdf ] fertiggestellt.
1. April Claudio Verdun beginnt seine Arbeit an unserer Forschungseinheit.
16. März Christian Kümmerle und Juliane Sigl haben den Artikel ''Harmonic Mean Iteratively Reweighted Least Squares for Low-Rank Matrix Recovery'' [ .pdf ] fertiggestellt.
15. März Gründung des TUM Data Innovation Labs (TUM-DI-LAB), einer interdisziplinären Initiative der TUM im Bereich der Data Science.
7. März Marco Morandotti Pfeil und Thomas Hudson Pfeil haben den Artikel ''Properties of screw dislocation dynamics: time estimates on boundary and interior collisions'' [ .pdf ] fertiggestellt.
2. März Marco Morandotti Pfeil hat einen Übersichtsartikel über ''Structured Deformations of Continua: Theory and Applications'' [ .pdf ] fertiggestellt.
16. Feb. Joe-Mei Feng, Felix Krahmer und Rayan Saab Pfeil haben den Artikel ''Quantized Compressed Sensing for Partial Random Circulant Matrices'' [ .pdf ] fertiggestellt.
1. Feb. Ricardo Acevedo Cabra beginnt seine Arbeit an unserer Forschungseinheit.
16. Jan. Olga Graf beginnt ihre Arbeit an unserer Forschungseinheit.
2016
15. Dez. Marco Morandotti Pfeil und Nada Sissouno beginnen ihre Arbeit an unserer Forschungseinheit.
14. Nov. Neue Pressemitteilung über unsere Forschung zu Modellen zur Vorhersage und Beeinflussung des Verhaltens von Gruppen.
24. Okt. Herzlichen Glückwunsch! Steffen Peter hat seine Dissertation über Algorithms for Robust and Fast Sparse Recovery erfolgreich verteidigt.
13. Okt. Massimo Fornasier, Ernesto De Vito and Valeriya Naumova haben den Artikel ''A Machine Learning Approach to Optimal Tikhonov Regularization I: Affine Manifolds'' fertiggestellt. [ .pdf ]
6. Okt. Michael Barnsley, Markus Hegland (beide Australian National University, Canberra), und Peter Massopust haben den Artikel ''Self-Referential Functions'' fertiggestellt. [ .pdf ]
1. Sept. Stefano Almi beginnt seine Arbeit an unserer Forschungseinheit.
31. Aug. Felix Krahmer, Ali Ahmed und Justin Romberg haben den Artikel Empirical Chaos Processes and Blind Deconvolution Pfeil fertiggestellt.
30. Aug. Jeff Hogan Pfeil und Peter Massopust haben den Artikel Quaternionic B-Splines Pfeil fertiggestellt.
9. Aug. Dei zweite Ausgabe von Peter Massopust's Monographie über Fractal Functions, Fractal Surfaces, and Wavelets Pfeil wurde von Elsevier publiziert.
5. Aug. Giacomo Albi, Young-Pil Choi Pfeil, Massimo Fornasier und Dante Kalise haben den Artikel mit dem Titel "Mean Field Control Hierarchy" fertiggestellt.
25. Juli Herzlichen Glückwunsch! Mattia Bongini hat seine Dissertation über Sparse Optimal Control of Multiagent Systems erfolgreich verteidigt.
18.–22. Juli Felix Krahmer organisiert gemeinsam mit Ulrich Bauer Pfeil, ISAM, TopMath und SFB/TR 109 Pfeil eine Summer School über Mathematical methods for high-dimensional data analysis. Wir bitten um Registrierung aller Interessenten bis zum 15. Mai!
15.–30. Juli Peter Massopust hat eine GIAN Lectureship durch die GIAN-Initiative (Global Initiative of Academic Networks Pfeil) verliehen bekommen und wird eine zwei-wöchige Vorlesungsreihe über "Splines and Fractals in Approximation and Interpolation Theory" am IIT Madras, Indien, abhalten.
1. Mai Sandro Belz und Michael Sandbichler beginnen ihre Arbeit an unserer Forschungseinheit.
19. April Peter Massopust, Brigitte Forster (Universität Passau) und Ole Christensen (Technische Universität Dänemark) haben den Artikel ''Fractional and Complex Pseudo-Splines and the Construction of Parseval Frames'' fertiggestellt. [ .pdf ]
29. Feb. - 4. März Peter Massopust nahm am internationalen IM-Workshop Applied Approximation, Signals and Images Pfeil in Bernried, Deutschland, teil und hielt einen Vortrag zum Thema "Fractional and Complex Pseudo-Splines.
15. Feb. Peter Massopust hat die zweite Auflage seiner Forschungsmonografie ''Fractal Functions, Fractal Surfaces, and Wavelets'' fertiggestellt. Sie wird später dieses Jahr bei Elsevier erscheinen.
12. Feb. Wir organisieren den Zweiten Workshop Donau-Isar-Inn: WDI² - Approximationstheorie und Anwendungen. Wir laden herzlich Forscher, Doktoranden und andere Studenten ein, in diesem Workshop aktuelle Entwicklungen der Mathematik der Signalverarbeitung, angewandten harmonischen Analysis und Approximationstheorie kennenzulernen. Neu: Informationen über die Vortragstitel und -inhalte nun verfügbar.
1.-12. Feb. Dr. Jeff Hogan Pfeil (University of Newcastle, Australien) besucht Peter Massopust. Der Besuch dient dem Zweck ihre Kollaboration über die Anwendbarkeit von clifford-analytischen Methoden auf die multi-kanale Signal- und Bildverarbeitung zu erweitern and zu intensivieren.
1. Feb. Young-Pil Choi Pfeil beginnt seine Arbeit an unserer Forschungseinheit.
11. Jan. Dominik Stöger beginnt seine Arbeit an unserer Forschungseinheit.
1. Jan. Sara Krause-Solberg, Johannes Maly und PD Dr. Peter Massopust beginnen ihre Arbeit an unserer Forschungseinheit.
2015
16. Dez. Herzlichen Glückwunsch! Marco Artina hat seine Dissertation über Lagrangian Methods for Constrained Non-Convex Minimizations and Applications in Fracture Mechanics erfolgreich verteidigt.
31. Oct. Giacomo Albi, Lorenzo Pareschi und Mattia Zanella haben den Artikel mit dem Titel ''On the optimal control of opinion dynamics on evolving networks'' fertiggestellt. [ .pdf ]
1. Okt. Christian Kümmerle beginnt seine Arbeit an unserer Forschungseinheit.
14. Sept. Massimo Fornasier, Steffen Peter, Holger Rauhut und Stephan Worm haben den Artikel mit dem Titel "Conjugate gradient acceleration of iteratively re-weighted least squares methods" fertiggestellt. [ .pdf ]
25. Aug. Giacomo Albi, Marco Artina, Massimo Fornasier and Peter Markowich haben den Artikel mit dem Titel ''Biological Transportation Networks: Modeling and Simulation'' fertiggestellt. [ .pdf ]
29. Juli Interessierte Bewerber sind dazu angehalten ihre Bewerbung für eine Doktoratsstelle im Rahmen des Projektes "Quantization and Noise Robustness in Distributed Compressed Sensing" (geleitet von Prof. Massimo Fornasier) an der Technischen Universität München einzureichen NEUE BEWERBUNGSFRIST 31. OKTOBER 2015 details
28. Juni Massimo Fornasier and Steffen Peter haben das Buchkapitel "An Overview on Algorithms for Sparse Recovery" für das Buch "Sparse Reconstruction and Compressive Sensing in Remote Sensing", editiert durch X. Zhu und R. Bamler, fertiggestellt. [ .pdf ]
1. Apr. Joe-Mei Feng beginnt ihre Arbeit an unserer Forschungseinheit.
26. Apr. Juliane Sigl hat den Artikel mit dem Titel "Nonlinear Residual Minimization by Iteratively Reweighted Least Squares" fertiggestellt. [ .pdf ]
16. Apr. Giacomo Albi, Mattia Bongini, Emiliano Cristiani and Dante Kalise haben den Artikel mit dem Titel "Invisible control of self-organizing agents leaving unknown environments" fertiggestellt. [ .pdf ]
9. Apr. Interessierte Bewerber sind dazu angehalten ihre Bewerbung für die Emmy Noether Junior Research Group "Randomized Sensing and Quantization of Signals and Images" (geleitet von Prof. Felix Krahmer) an der Technischen Universität München einzureichen details
1. Apr. Felix Krahmer beginnt seine Arbeit an unserer Forschungseinheit.
3. März Giacomo Albi, Lorenzo Pareschi and Mattia Zanella haben den Artikel mit dem Titel "Uncertainty Quantification in Control Problems for Flocking Models" fertiggestellt. [ .pdf ]
1. Jan. Wir geben bekannt, dass Professor Peter Markowich Pfeil unser Institut als John Von Neumann Professor in der Zeit von Januar bis März 2014 besuchen wird. Er hält die Spezialvorlesung On some (modern) Problems in Applied Differential Equations.
2014
25. Aug. Mattia Bongini, Massimo Fornasier, Oliver Junge, und Benjamin Scharf haben den Artikel mit dem Titel "Sparse Control of Alignment Models in High Dimension" fertiggestellt. [ .pdf ]
10. Aug. Stephan Dahlke, Lars Diening, Christoph Hartmann, Benjamin Scharf, und Markus Weimar haben den Artikel mit dem Titel "Besov regularity of solutions to the p-Poisson equation" fertiggestellt. [ .pdf ]
15. Juli Giacomo Albi, Lorenzo Pareschi und Mattia Zanella haben den Artikel "Boltzmann type control of opinion consensus through leaders" fertiggestellt. [ .pdf ]
30. Jun. Benjamin Scharf wurde der "Promotionspreis der Fakultät für Mathematik und Informatik der FSU Jena" für seine Doktorarbeit verliehen.
26. Mai Marco Artina, Massimo Fornasier, Stefano Micheletti, und Simona Perotto haben den Artikel "Anisotropic mesh adaptation for crack detection in brittle materials" fertiggestellt. [ .pdf ]
23. Mai Marco Artina, Massimo Fornasier, Stefano Micheletti, und Simona Perotto haben den Artikel "The benefits of anisotropic mesh adaptation for brittle fractures under plane-strain condition" fertiggestellt. [ .pdf ]
11. Mai Giacomo Albi wurde der Nicolò Copernico, Acknowledgment Pfeil Preis für seine Doktorarbeit verliehen.
1. Mai Giacomo Albi beginnt seine Arbeit an unserem Lehrstuhl.
1. Mai Wir geben bekannt, dass Mauro Maggioni Pfeil unser Institut als John Von Neumann Professor in der Zeit von Mai bis Juli 2014 besuchen wird. Er hält die Spezialvorlesung Statistische Lerntheorie, Geometrie und hochdimensionale Wahrscheinlichkeitstheorie.
30. Apr. Mattia Bongini, Massimo Fornasier, und Dante Kalise haben den Artikel mit dem Titel "(Un)conditional consensus emergence under perturbed and decentralized feedback controls" fertiggestellt. [ .pdf ]
26. März Valeriya Naumova und Steffen Peter haben den Artikel mit dem Titel "Minimization of multi-penalty functionals by alternating iterative thresholding and optimal parameter choices" fertiggestellt. [ .pdf ]
7. Feb. Mattia Bongini, Agata Ciabattoni, und Franco Montagna haben den Artikel mit dem Titel "Proof Search and Co-NP Completeness for Many-Valued Logics" fertiggestellt.
3. Feb. Markus Hansen beginnt seine Arbeit an unserem Lehrstuhl.
22. Jan. Wir bieten zwei neue Masterarbeiten an. link
16. Jan. Marco Artina, Massimo Fornasier, und Steffen Peter haben eine erneuerte Version des Papers "Damping Noise-Folding and Enhanced Support Recovery in Compressed Sensing" fertiggestellt. [ .pdf ]
2013
22. Okt. Wir geben bekannt, dass Professor Götz Pfander Pfeil unser Institut als John Von Neumann Professor in der Zeit von Januar bis Juni 2014 besuchen wird. Er hält die Spezialvorlesung Zeit-Frequenz Analyse und Anwendungen in der Informationstheorie.
27. Sept. Michael Speckbacher hat seine Masterabschlussarbeit mit dem Titel "Time-frequency representation adapted to perception" fertiggestellt. [ .pdf ]
25. Sept. Martin Eller hat an der Studierendenkonferenz der Österreichischen Mathematischen Gesellschaft und der Deutschen Mathematiker-Vereinigung 2013 teilgenommen und einen Vortrag über seine Master-Arbeit mit dem Thema "Rotation Invariance in Exemplar-based Image Inpainting" gehalten. Sein Beitrag wurde mit einem Hauptpreis ausgezeichnet.
11. Sept. Mattia Bongini und Massimo Fornasier haben den Artikel mit dem Titel "Sparse Stabilization of Dynamical Systems Driven by Attraction and Avoidance Forces" fertiggestellt. [ .pdf ]
1. Sept. Martin Eller hat seine Masterabschlussarbeit mit dem Titel "Rotation Invariance in Exemplar-based Image Inpainting" fertiggestellt. [ .pdf ]
23. Juli Massimo Fornasier, Valeriya Naumova und Sergei Pereverzyev haben den Artikel mit dem Titel "Parameter Choice Strategies for Multi-Penalty Regularization" fertiggestellt. [ .pdf ]
15. Juli Martin Ehler Pfeil, Massimo Fornasier und Juliane Sigl haben den Artikel mit dem Titel "Quasi-linear compressed sensing" fertiggestellt. [ .pdf ]
10. Juli Massimo Fornasier und Francesco Solombrino haben den Artikel mit dem Titel "Mean-field optimal control" fertiggestellt. [ .pdf ]
15. Juni Benjamin Scharf hat den Artikel mit dem Titel "Wavelet decomposition techniques and Hardy inequalities for function spaces on cellular domains" fertiggestellt. [ .pdf ]
31. Mai Jan-Christian Hütter hat seine Masterabschlussarbeit mit dem Titel "Minimierer und Gradientenflüsse von Anziehungs-Abstoßungs-Funktionalen mit Potenz-Kernen und ihre Regularisierung mittels totaler Variation" fertiggestellt. [ .pdf ]
31. März Juliane Sigl hat ihre Masterabschlussarbeit mit dem Titel "Quasilinear compressed sensing" fertiggestellt. [ .pdf ]
25. März Wir haben das Paper "Damping Noise-Folding and Enhanced Support Recovery in Compressed Sensing" fertiggestellt. [ .pdf ]
21. März Tenure Track Assistant Professorship »Optimization and Data Analysis« mit Bewerbungsschluss 30.4.13
15. März Marco Artina und Steffen Peter sind eingeladen einen Vortrag in den Minisymposien "Adaptive finite elements" und "Approximation, compression, and data analysis" bei der ENUMATH 2013 Pfeil, Lausanne August 26-30, 2013, zu halten.
15. März Massimo Fornasier ist Co-Organisator (mit Philipp Grohs Pfeil und Rachel Ward Pfeil) des Minisymposium "Approximation, compression, and data analysis" bei der ENUMATH 2013 Pfeil, Lausanne 26. - 30. August, 2013.
1. März Benjamin Scharf beginnt seine Arbeit an unserem Lehrstuhl an Besov Regularität und Hochdimensionaler dünnbesetzter Optimalsteuerung
31. Jan. Mattia Bongini, Massimo Fornasier, Fabian Fröhlich, und Laleh Hagverdi haben den Artikel mit dem Titel "Sparse control of force field dynamics" fertiggestellt. [ .pdf ]
1. Jan. Mattia Bongini beginnt seine Arbeit an unserem Lehrstuhl an Hochdimensionaler dünnbesetzter Optimalsteuerung
2012
7. Dez. Martin Eller beginnt seine Arbeit an unserem Lehrstuhl an Variational Exemplar-Based Image Inpainting
21. Okt. Wir haben ein Paper zur Mathematik von "Consensus Control" fertiggestellt. [ .pdf ]
1. Sept. Marco Artina beginnt seine Arbeit an Lagrange-Methoden für nicht-konvexe Optimierung
8. Aug. - 8. Sept. OUT OF OFFICE -- E-mails werden abgerufen aber nur gelegentlich beantwortet!!!
10. Aug. Massimo Fornasier wurde als Mitglied beim Institute for Advanced Studies Pfeil an der Technischen Universität München (IAS-TUM) eingeladen
19. Juli 2 Postdoc- und 1 Doktorandenstelle: interessierte Bewerber sind angehalten ihre Bewerbung für das ERC ERC-Starting Grant Projekt "High-Dimensional Sparse Optimal Control" an der Technischen Universität in München einzureichen Details -- Bewerbungsschluss: 30. September, 2012
19. Juli Massimo Fornasier erhält ein ERC-Starting Grant für das Projekt "High-Dimensional Sparse Optimal Control"
4. Juli Antrittsvorlesung von Massimo Fornasier an der Technischen Universität München, Thema: Random Dimensionality Reduction and Sparse Recovery Algorithms, 17:00, Hörsaal 3, Abstract: pdf
1. Juni Jan-Christian Hütter beginnt seine Arbeit an Gradientenfluss von Abstoßungs- und Anziehungspotentialen
22. Mai Das START Projekt "Sparse Approximation and Optimization in High Dimensions" link Pfeil wurde um weitere 3 Jahre verlängert
22. Mai Massimo Fornasier ist eingeladen eine "Lezione Lagrangiana" an der mathematischen Fakultät der Universität Turin zu halten Offizielle Ankündigung
14. Mai Karin Schnass Pfeil erhält ein FWF Erwin-Schrödinger-Fellowship an der University of Sassari (Italien)
2. Mai Juliane Sigl beginnt ihre Arbeit an Compressed Sensing Techniken für Pulsare in unserer Forschungseinheit
2. April Steffen Peter beginnt seine Arbeit an Compressed Sensing Techniken für Fernerkundung und Erdbeobachtung in unserer Forschungseinheit
2011
24. Dez. Massimo Fornasier wurde der Biennial SIMAI Prize Pfeil der Società Italiana di Matematica Applicata ed Industriale verliehen
18. Okt. Artikel "Mathematiker setzt lückenhaftes Mega-Puzzle zusammen" von Holger Dambeck auf "Spiegel On Line" link Pfeil
1. April neuer Lehrstuhl Angewandte Numerische Analysis wird mit der Aktivität von Massimo Fornasier als Professor an der Technischen Universität München eröffnet

-- SteffenPeter - 17 Apr 2012