Im Rahmen des Masterstudiums verbringen die Studierenden etwa zwei Drittel ihrer Studienzeit am Institut für Angewandte Mathematik und Physik. Hier absolvieren sie die fachliche Vertiefung und arbeiten an praxisnahen Forschungs- und Entwicklungsprojekten mit. In der Vertiefungsarbeit sowie in der Masterarbeit am Ende des Studiums lösen sie reale Probleme meist in Kooperation mit einem Industriepartner.

Medical Engineering

Im Rahmen aktueller Forschungsprojekte werden Themen aus dem Bereich medizinische Bildgebung (e.g. simultane Dosis- und Bildqualitätsmessung in der Computertomographie, modellgestützte Datenanalyse (patho-) physiologischer Prozesse) sowie Therapie-Optimierung (e.g. Hyperthermie-Strahlentherapie, kombinierte PK-PD-Modelle) bearbeitet. Ein spezieller Fokus liegt auf dem Transfer systemwissenschaftlicher Methoden in die klinische Medizin sowie in die biomedizinische Forschung.
Im Schwerpunkt AO werden fluoreszenzbasierte, spektroskopische und labelfreie optische Messmethoden und Instrumente entwickelt, welche zur Untersuchung von der Wechselwirkungen von Proteinen (Antikörper) und dem Nachweis von Zucker in der Diagnostik Anwendungen finden.

Data Science

Die Schwerpunkte ACSS und WRA bündeln Kenntnisse in Physik und angewandter Mathematik. Schwerpunkte im Bereich Data Science sind Machine Learning in the Real World, Aufbereitung, Integration und Verarbeitung von Sensordaten sowie evolutionäre adaptive Steuerungen technischer Systeme. Zudem das Lernen von Modellen, um Optimierungsprobleme berechenbar zu machen. Wir arbeiten auf der ganzen Design- und Developmentkette von der Analyse bis zur prototypischen Implementierung.

Im Schwerpunkt WRA werden verschiedenste ML-Modelle für industrielle Anwendungen entwickelt, wobei wir einen Fokus auf Bayessche Modellierung legen (von klassischen Variationsapproximationen bis hin zu sequentiellem Monte-Carlo Sampling). Angepasst an die Anwendung werden dabei Regression- und Klassifikationsmodelle, nichtlineare Zustandsraummodelle, reinforcement Modelle und DN-Architekturen eingesetzt. Unsere Ansätze sind vielfach modellbasiert und wir arbeiten hauptsächlich mit Daten verschiedenster Sensoren.

Computer Science

Im Schwerpunkt WRA werden algorithmisch anspruchsvolle, rechenzeitintensive Probleme aus Bereichen wie zum Beispiel der optimalen Steuerung, der Fusion von Sensordaten, der Simulation von Feldern oder allgemeineren Lernproblemen bearbeitet. Je nach Anforderung wird dazu in Python oder C++ implementiert und auch die Zielarchitektur
(Embedded,Desktop,Cluster) kann variieren. Nebst dem Modell ist für den Erfolg die Robustheit und die Effizienz (Memory, Cycles) der Implementation zentral.

Mechatronics and Automation

Im Schwerpunkt WRA werden unter anderem Probleme wie die optimale Steuerung von nichtlinearen (mechanischen) Systemen (Control), die allgemeine Fusion von Sensordaten (Filter) oder die Optimierung von Sensoren (Simulation ODE/PDE und Bayessche Optimierung) bearbeitet.

Photonics and Laser Engineering

Der Schwerpunkt AO ist prädestiniert für Masterstudierende des Profils Photonics and Laser Engineering. Die Forschungstätigkeiten, welche immer in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern erfolgen, reichen von der Entwicklung von optischen Positions- und Bewegungssensoren, über adaptive und integrierte Optik, bis zur Entwicklung spektroskopischer und fluoreszenzbasierten Methoden für die Prozessüberwachung und für die medizinische Diagnostik. Dabei werden im Haus und in Zusammenarbeit mit Partnerinstituten Elektronik, mechanische Aufbauten und Aktuatoren, sowie Software zur Datenauswertung von Photon-basierten Messmethoden entwickelt. Mit Modellrechnungen werden physikalisch-optische Phänomene analysiert und daraus neuartige Messverfahren entwickelt.

Infoblatt MSE Master in Photonics and Laser Engineering(PDF 604,5 KB)

Beispiel einer Masterarbeit