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X Signal and Information Processing in Science and Engineering FWF NFN SISE pers. 2008.06.01 2015.05.31
Verteilte Signale und Daten werden in Zukunft von zentraler Bedeutung für viele Bereiche des täglichen Lebens sein. Allgegenwärtige vernetzte Sensoren und verteilte Daten verbessern das Verständnis unserer Welt und ihre nachhaltige Nutzung. Um diese großen Datenmengen in exakte und nützliche Information zu verwandeln, sind bahnbrechende wissenschaftliche Erkenntnisse am Schnittpunkt von Mathematik, Signal- und Informationsverarbeitung, Nachrichtenübertragung und Scientific Computing erforderlich.
Ziel des nationalen Forschungsnetzwerks "Signal and Information Processing in Science and Engineering" (NFN SISE) ist es, neue Theorien, Algorithmen und Implementierungen zu entwickeln, die die Extraktion, Kompression, Übertragung und Speicherung von großen verteilen Datenmengen erlauben. Der Schwerpunkt liegt auf verteilten Architekturen, die fehlertolerant und skalierbar gestaltet werden können.
Unsere Forschungsziele betreffen die folgenden Aspekte:
Signal- und Informationsdarstellung-flexible Frame-basierte Signal- und Informationsdarstellungen für verteilte, instationäre und stochastische Umgebungen;
Statistische Inferenz-Methoden zur verteilten Detektion und Schätzung, die robust sind bezüglich Signalkomprimierung, Übertragungsfehler und ungenauer Kenntnis der Netzeigenschaften;
Nichtlineare Dynamik und maschinelles Lernen-nichtlineare Dynamik für die Modellierung sequentieller Daten, räumlich-zeitliche Datenverknüpfung mittels Bayes'scher Statistik und approximativer Inferenz;
Verteilte Sensor Signalverarbeitung-Entwurf verteilter fehlertoleranter und skalierbarer Algorithmen für Sensornetze, die ihre Umgebung in dezentralisierter Weise beobachten und steuern;
Informationsnetzwerke-Grenzen von Informationsfluss und verteilter Inferenz in Netzen, verteilte kombinierte Quellen-Kanal-Netzcodierung mit minimaler Kooperation der einzelnen Knoten;
Mobilkommunikation-Entwurf kooperativer multi-hop Kommunikationssysteme mit schnell bewegten Benutzern, Erforschung der theoretischen Grenzen der Leistungsfähigkeit solcher Netze;
Verteilte Rechenalgorithmen und Informationsverarbeitung-optimierte hardwareangepasste Software und numerische Algorithmen, die Genauigkeit gegen Parallelität austauschen können;
Entwurfsmethodik-vereinheitlichter Entwurf des Netzes und der Knoten durch eine formalisierte, mathematisch beherrschbare Sprache und eine Algorithmendarstellung in Normalform.
Die Ergebnisse dieser Grundlagenforschung sind in Sensor- und Kommunikationsnetzen, verteilten Systemen, kooperativen Mobilfunksystemen, maschinellem Lernen, dem Entwurf von Eingebetteten Systemen und molekulare Biologie anwendbar.
Um die Ziele des NFN SISE zu erreichen, sind vielfältige Kenntnisse aus den Gebieten theoretische und angewandte Mathematik, Signalverarbeitung, Informationstheorie, Nachrichtenübertragung, Scientific Computing und Entwurfsmethodik erforderlich. Die beschriebenen Forschungsziele müssen daher im Rahmen eines nationalen Forschungsnetzwerks bearbeitet werden, das international anerkannte Wissenschaftler mit unterschiedlichem Hintergrund und sich ergänzender Expertise zu interdisziplinärer Forschung vereint. Die Forschungsgruppe des NFN SISE ist diesen Anforderungen gewachsen.
»https://portal.ftw.at/projects/all/nfn-sise/
ANB ... Austrian National Bank
EC ...European Commission
FWF ... Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung
UniVie ... University of Vienna
WWTF ... Wiener Wissenschafts-, Forschungs- und Technologiefonds