Universität Bielefeld
50 Jahre
Fakultät für Mathematik
Chronik

Sonderforschungsbereiche

Sonderforschungsbereiche (SFBs, englisch “Collaborative Research Centers” oder “CRCs”) sind ein Instrument der Forschungsförderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG). Die DFG stellt den betroffenen Forschergruppen dabei erhebliche Finanizelle Mittel für Personal, Gästeprogramme und generell Forschungsaktivitäten zur Verfügung. Sonderforschungsbereiche werden aktuell für jeweils vier Jahre eingerichtet und können nach Begutachtung durch die DFG bis zu zweimal um jeweils vier Jahre verlängert werden.

Bislang gab es drei Sonderforschungsbereiche an der Fakultät für Mathematik:

Die SFBs 343 und 701 umfassten dabei alle an der Fakultät vertretenen Bereiche der Mathematik, der aktuelle SFB 1283 nur die Analysis und die Angewandte Mathematik, dafür aber auch Bereiche der Physik und der Wirtschaftswissenschaften.

Auf seinen Internetseiten beschreibt der SFB 343 sein Forschungsfeld:

Diskrete Strukturen spielen in der Mathematik und ihren Anwendungen eine zentrale Rolle. Die grundsätzliche Tendenz menschlichen Denkens, komplexe Sachverhalte durch Begriffe zu strukturieren, zeigt sich in der Mathematik in der fortschreitenden Axiomatisierung, Formalisierung und Algebraisierung.

Diskrete und kontinuierliche Methoden befinden sich in der Mathematik in einem lebendigen Wechselspiel: Die Entwicklung der homologischen Methoden in der algebraischen Topologie diente dazu, topologische, also deformierbare Objekte mit Hilfe algebraischer Strukturen zu beschreiben. Differentialgleichungen lassen sich approximativ lösen, indem man den Konfigurationsraum diskretisiert. Umgekehrt werden kombinatorische Probleme durch Übergang zur großen Zahl analytisch zugänglich. Diese Dialektik spiegelt sich auch auf einer anderen Ebene wider. Unser sprachliches, lineares Denken drängt zur Algebraisierung. Andererseits ermöglichen es gerade die modernen, schnellen, auf Diskretisierung beruhenden Rechensysteme, geometrische Objekte nicht nur durch Graphiken, Bilder und Prozeßabläufe zu veranschaulichen, sondern auch interaktiv zu manipulieren.

Quelle: SFB 343, Thema und Arbeitsweise

Zum SFB 343 ist im der der Festschrift zum 25-jährigen Bestehen der Universität ein Artikel von Prof. Dr. Bernd Fischer erschienen. Es liegen weiterhin der Forschungsantrag für Teilprojekt C1 (3 MB) von Prof. Fischer und der Allgemeine Teil (23 MB) des letzten Arbeitsberichts als pdf-Dateien vor. Des weiteren hielt Prof. Dr. Ringel, einer der Sprecher des SFB 343, beim Festakt zum 50-jährigen Bestehen der Fakultät einen Vortrag über diesen Sonderforschungsbereich.

Der SFB 701 stellt sich selbst wie folgt dar:

The CRC 701 pursues the vision of reinforcing and building bridges between various branches of theoretical and applied mathematics. The guiding principles in this undertaking are the investigation of spectral structures and the development and application of topological methods throughout mathematics and related sciences.

Spectral structures are omnipresent in mathematics and many of its application areas. In mathematics, they occur in different appearances such as eigenvalues of differential operators, critical points of transfer operators in dynamical systems, or prime ideals in a ring. In the natural sciences, they serve to comprehend diverse phenomena such as the frequency range of oscillations, diffraction and scattering behaviour, or energy levels of quantum systems. Topological methods form a unifying tool for organising these different spectral structures as well as for analysing the dynamics of an underlying deterministic or stochastic system.

Quelle: CRC 701, About Us

Weitere Details zum SFB 701 finden sich in einem Vortrag, den der Sprecher des Sonderforschungsbereichs, Prof. Dr. Götze, beim Festakt zum 50-jährigen Bestehen der Fakultät hielt.

Der SFB 1283 fasst seine Forschungsziele zusammen als:

Randomness (or noise) is a common characteristic of many mathematical models in the above fields; the underlying structures (e.g. of the underlying state spaces or the observables) are of low regularity. The CRC is devoted to the deep analysis of both the “bad” and the “good” features of randomness and noise, and to exploiting the underlying (albeit) low regularity structures. Usually, noise comes into a model as a nuisance, destroying, for example, the possibility of an exact (that is, deterministic) description of the dynamics of a system. In this case, noise is treated as a random term subsuming influences that are generically impossible to quantify, for example because they are caused by strong disorder or by the many-particle nature of the problem.

Another example for “bad” randomness is the lack of information about probability distributions when modeling financial markets; such model “uncertainty” is considered generic and has to be “tamed”. On the other hand, randomness does have definite advantages, and techniques to exploit low regularity are being developed. In the presence of “sufficient” noise for example, ill-defined deterministic dynamics turn into well-defined mathematical objects when reformulated in probabilistic terms. The CRC focuses on “taming uncertainty” and “profiting from randomness and low regularity”. It aims at developing the underlying concepts and theory, and at their application to long-standing open problems in economics and the sciences.

Quelle: CRC 1283, About Us