Blitze sind ein Naturphänomen, das Menschen seit Jahrhunderten fasziniert. Das wissenschaftliche Verständnis der komplexen Strukturen von Blitzen ist jedoch aufgrund der riesigen Datenmengen eine Herausforderung. Forscher des FIAS und der Universität Groningen haben nun eine neuartige Methode entwickelt, um die Strukturen von Blitzen mit Hilfe von maschinellem Lernen zu verstehen. Mit diesem Wissen ließen sich eines Tages die von Gewittern ausgehenden Gefahren verringern.

KISS ermöglicht eine schnellere, flexiblere und effizientere Auswertung von Forschungsdaten auf Basis von KI-Simulationen. Unter der Leitung von Dr. Kai Zhou beteiligt sich das FIAS am Verbundprojekt „Künstliche Intelligenz zur schnellen Simulation von wissenschaftlichen Daten" (KISS), gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Das FIAS konnte den Neuroinformatiker Prof. Dr. Gordon Pipa als neuen Fellow gewinnen. Der Lehrstuhlinhaber für Neuroinformatik und Direktor des Instituts für Kognitionswissenschaft an der Universität Osnabrück befasst sich mit der Informationsverarbeitung im Gehirn. Dabei nutzt er Methoden, die von der mathematischen Beschreibung über Computer-basierte Methoden bis zum maschinellen Lernen und der künstlichen Intelligenz reichen.

Neue Einsichten über Raum und Zeit liefert eine mathematisch inspirierte Erweiterung der Einstein’schen Allgemeinen Relativitätstheorie, entwickelt am FIAS. In ihren aktuellen Veröffentlichungen beschreiben David Vasak et al., wie die Torsion der Raumzeit die Dunkle Energie der Standardkosmologie erklären kann.

Wir begrüßen zwei neue PIs mit je einem Postdoc im CMMS-Team: Dr. Cornelia Pokalyuk und Prof. Dr. Gemma Roig.

Die Nationale Akademie der Wissenschaften der Ukraine, das Bogolyubov-Institut für Theoretische Physik hat die Ehrendoktorwürde an Prof. Horst Stöcker verliehen.

Charles Wilmot verteidigte seine Doktorarbeit über Verhaltenslernen in der Robotik (Arbeitsgruppe Jochen Triesch) am 2. Dezember 2022.

Mit einem wunderbaren Vortrag zur Physik der Schneeflocken verzauberte Franziska Matthäus ihre Zuhörerschaft bei der öffentlichen Christmas lecure am FIAS - vollständig in englischen Reimen.

Wenige Tropfen Blut könnten ausreichen, um den Verlauf einer Grippeerkrankung vorherzusagen. Das legt eine Studie des Teams um Esteban Hernandez-Vargas am FIAS nahe, gemeinsam mit Infektiolog:innen des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) in Braunschweig und dem Universitätsklinikum Magdeburg.

Pavel Kisel aus der Arbeitsgruppe von Ivan Kisel verteidigte seine Arbeit am 3. November. In seiner Promotion untersuchte er "seltsame Teilchen".

FIAS beruft theoretische Physikerin als erste Frau und jüngstes Mitglied

Neutronensterne sind in ihrem Inneren extrem dicht: Ihre Masse entspricht dem doppelten der Sonne – und das bei einer Größe etwa der Stadt Frankfurt (10-14 km Radius). Daher dienen diese kompakten Objekte als einzigartige Beispiele zur Untersuchung der Eigenschaften dichter Materie. Eine Arbeitsgruppe am Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) setzte jetzt Deep-Learning-Techniken ein, um neue Erkenntnisse über das Innere der Sterne zu gewinnen.

Ein deutlich verbessertes Modell für eine frühere Erkennung von Erdbeben beschreibt eine Arbeitsgruppe am Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) in zwei aktuellen Veröffentlichungen. Es präzisiert und beschleunigt die zuverlässige Einschätzung von Beben, was insbesondere Vorwarnungen in weniger entwickelten Weltregionen erleichtert.

Die Gruppe von Franziska Matthäus freut sich über drei Posterpeise auf der European Conference on Mathematical and Theoretical Biology, https://ecmtb2022.org/. Diese mit 750 Teilnehmenden große Konferenz im Forschungsbereich verlieh 13 Posterpreise, darunter an Zoë Lange für das Best Poster in Developmental Biology, an Gustavo Hernandez-Mejia für das Best Poster in Epidemiology, und Marc Pereyra erhielt den Lewis Wolpert Prize for Best Poster. "Ich bin super-stolz auf die drei", freut sich Matthäus.

Die Wechselwirkungen von Proteinen und Lipiden (Fetten) in Membranen untersucht ein Team um Sebastian Thallmair am Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) mit Hilfe von Modellrechnungen. Im fassförmigen Tubby-Protein fanden sie so eine bislang unbekannte Bindungsstelle, die zur Aufklärung verschiedener Krankheitsbilder beitragen könnte.

Wie abstraktes Wissen im Gehirn gespeichert wird, untersuchen Psycholog:innen und Informatiker:innen in der neuen DFG-Forschungsgruppe ARENA. Die Erkenntnisse sollen umgekehrt dazu beitragen, künstlich intelligente (KI)-Systeme effizienter und flexibler zu machen.

Auf den Tumorzellen des Hodgkin-Lymphoms sitzt ein Protein (CD30), das ein wichtiger diagnostischer Marker für diesen Krebs ist. Doch CD30 findet sich auch auf seltenen aktivierten Immunzellen. Daher untersuchte ein Team um Martin-Leo Hansmann vom Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) und Ralf Küppers (Universitätsklinik Essen) mit Unterstützung der Wilhelm Sander-Stiftung, ob CD30-Zellen in Entzündungsreaktionen Vorstufen der Tumorzellen des Hodgkin-Lymphoms sind und worin sich diese CD30-positiven Zellen unterscheiden. Die Ergebnisse legen nahe, dass die Entzündungsreaktionen keine Krebsvorstufen sind und dass sich die beiden Arten von CD30-Zellen deutlich darin unterschieden, welche Beziehungen sie zu anderen Zellen im Gewebe unterhalten.

Die Philipp Schwartz-Initiative für gefährdete Wissenschaftler:innen unterstützt den FIAS-Gastwissenschaftler Dr. Roman Poberezhnyuk mit einem 18-monatigen Stipendium ab 1. August 2022.

Bastian Eppler aus der FIAS-Arbeitsgruppe von Matthias Kaschube verteidigte seine Arbeit am 19. Juli und konnte hinterher mit dem Team entspannt feiern. In seiner Promotion studierte er die Mechanismen, wie das Gehirn Informationen stabil über lange Zeiträume speichert und gleichzeitig wichtige neue Informationen schnell integriert.

Zwei Laureatus-Professuren für herausragende Leistungen in Forschung und Lehre vergab die Walter-Greiner-Gesellschaft zur Förderung der physikalischen Grundlagenforschung (WGG). Im Rahmen der 24. akademischen Sommerfeier des Fachbereichs Physik der Goethe-Universität, des Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) und der WGG am 8. Juli 2022 wurden mehrere Physiker:innen geehrt. Prof. Dr. Luciano Rezzolla erhielt die renommierte Carl Wilhelm Fueck-Laureatus-Professur für seine Arbeiten auf dem Gebiet der Theoretischen Astrophysik. Er forscht seit vielen Jahren als Senior Fellow am FIAS und wirkte auch im Vorstand.