PeStO – Perspectives in Stochastic Optimization and Applications

DAAD Programm "Hochschulkooperationen mit dem African Institute for Mathematical Sciences (AIMS) in Südafrika, Kamerun und Ghana"

Allgemeine Informationen

Finanzierung: DAAD
Laufzeit: 2/2018 bis 12/2022

Projektverantwortliche

Prof. Dr. Ralf Wunderlich (BTU)
Prof. Dr. Armin Fügenschuh (BTU)
Prof. Dr. Olivier Menoukeu Pamen (AIMS Ghana)
Prof. Dr. Nicole Bäuerle (KIT, Kooperationspartner)

Projektmitarbeiter: M.Sc. Honoré Paul TAKAM

Projektbeschreibung

Das Projekt PeStO zielt auf eine engere Kooperation zwischen Wissenschaftlern am Institut für Mathematik der BTU Cottbus-Senftenberg und AIMS Ghana ab. Gleichzeitig soll AIMS unterstützt werden, Absolventen weitere attraktive Karriere-Perspektiven in der Wissenschaft für die Zeit nach dem Masterabschluss aufzuzeigen. Der formelle Rahmen dieser Kooperation wird dargestellt durch:

a)  Forschungsworkshops und Sommerschulen von BTU-Lehrenden für  AIMS-Studenten  sowohl in Ghana als auch an der BTU zu Themen der Stochastik und der Optimierung,

b)  Forschungsaufenthalte für AIMS Absolventen in Deutschland mit dem Ziel einer Promotion,

Inhaltlich liegt der Schwerpunkt auf den mathematischen Forschungsgebieten der Optimalsteuerung unter Unsicherheit (Stochastic Optimal Control) und der numerischen gemischt-ganzzahligen Optimierung (Computational Integer Programming) sowie deren Anwendung auf Fragestellungen in der Praxis. In beiden Fällen handelt es sich um aktuelle und sehr aktive Forschungsgebiete, welche sich durch ihre Anwendungsmöglichkeiten auf zahlreiche reale Probleme zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt haben.

Im Rahmen von Sommerschulen mit Kompaktkursen am AIMS Ghana und an der BTU werden den teilnehmenden Studenten die grundlegenden Theorien dieser Disziplinen vermittelt sowie der Einsatz von computergestützen Methoden zur Problemlösung vorgestellt. Die Workshops stehen auch Teilnehmern von anderen AIMS-Instituten offen. Nach Abschluss dieser Workshops sind die Teilnehmer in der Lage, geeignete Fragestellungen aus der Praxis zu identifizieren, in Form von mathematischen Modellen zu formulieren, geeignete numerische Lösungsalgorithmen dafür auszuwählen und mittels dieser Lösungen durch den Rechner zu bestimmen.

Aus dem Kreis der Workshop-Teilnehmer werden in Abstimmung mit AIMS Ghana Doktoranden ausgewählt und zu Forschungsaufenthalten an die BTU und beim Kooperationspartner am KIT eingeladen. Die Promotionsthemen sollen sich in Abstimmung mit AIMS Ghana mit Anwendungen von gemischt-ganzzahliger Optimierung bzw. Optimalsteuerung unter Unsicherheit auf ein angewandtes Problem der afrikanischen Wirtschaft oder Gesellschaft beschäftigen. Mögliche Fragestellungen stammen hierbei zum Beispiel aus dem Bereich der Planung im öffentlichen Personen- und Güterverkehr, Managementstrategien zur Energiespeicherung oder der Steuerung von Bewässerungssystemen für die Landwirtschaft.

Projektbezogene Publikationen

P. H. Takam, R. Wunderlich, O. Menoukeu Pamen: Short-Term Behavior of a Geothermal Energy Storage: Modeling and Theoretical Results.
arXiv: 2104.05005 [math.NA] (2021)

P. H. Takam, R. Wunderlich, O. Menoukeu Pamen: Short-Term Behavior of a Geothermal Energy Storage: Numerical Applications.
arXiv:2104.05116 [math.NA] (2021)