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19.08.2025 11:13

Komplexe Systeme besser verstehen

Dr. Kristina Nienhaus Medien und News
Universität Bielefeld

    Ökologie, Ökonomie, die Welt der Finanzen und maschinelles Lernen – diese auf den ersten Blick so unterschiedlichen Bereiche haben eins gemeinsam: ihre Komplexität. Es sind empfindliche Systeme mit vielen Akteuren. Ein Schlüssel, um sie besser zu verstehen, ist die Random Matrix Theory (RMT), die Theorie der Zufallsmatrizen. Die internationale Forschungsgruppe „The Lush World of Random Matrices“ (Die vielfältige Welt der Zufallsmatrizen), wird von August bis Dezember am Zentrum für interdisziplinäre Forschung (ZiF) der Universität Bielefeld daran arbeiten, diese Theorie für möglichst viele Forschungsfelder fruchtbar zu machen.

    Sie beginnt am 25. August mit einer Sommerschule für Nachwuchsforschende. „Das Besondere an der Theorie der Zufallsmatrizen ist, dass sie so vielfältig einsetzbar ist. Sie ist auch nicht nur ein Rechenwerkzeug, sondern liefert tiefe theoretische Einsichten in die Eigenschaften komplexer Systeme“, erklärt der Physiker Jean-Philippe Bouchaud, Professor an der École Normale Supérieure in Paris. Er leitet die Forschungsgruppe zusammen mit der Physikerin Dr. Valentina Ros, die am Laboratoire de Physique Théorique et Modèles Statistiques an der Université Paris-Saclay forscht. Mit diesen Einsichten lasse sich besser verstehen, wie zum Beispiel Ökosysteme auf Störungen reagieren, aber auch, wie Algorithmen lernen. Erdacht wurde sie ursprünglich, um Quantenprozesse in chaotischen Vielteilchensystemen zu beschreiben.

    Gemeinsames Werkzeug weiter entwickeln
    „Es gibt so viele Bereichen, in denen die Zufallsmatrizen zum Einsatz kommen, dass wir uns zum Ziel gesetzt haben, Forschende aus verschiedenen Bereichen zusammenzubringen, um sich auszutauschen und unser gemeinsames Werkzeug weiterzuentwickeln“, so Valentina Ros. Dazu hat sie zusammen mit Jean-Philippe Bouchaud zwanzig Forschende aus neun Ländern an ZiF eingeladen.

    Den Start der Forschungsgruppe bildet die „Summer School on Randomness in Physics and Mathematics“, die vom 25. August bis 6. September am ZiF stattfindet. Die internationale Sommerschule bringt Promovierende und junge Postdocs unterschiedlicher Länder aus verschiedenen Bereichen der Mathematik und mathematischen und theoretischen Physik zusammen. „Wir bauen dabei auf den Erfolgen der vorherigen vier Summer Schools auf,“ berichtet Professor Dr. Gernot Akemann, mathematischer Physiker an der Universität Bielefeld, der die Veranstaltung gemeinsam mit dem Mathematiker Professor Dr. Friedrich Götze (Bielefeld) organisiert. „Das Programm für die Teilnehmenden besteht aus acht interdisziplinären Vorlesungsreihen, für die wir renommierte Forscherinnen und Forscher als Lehrende gewinnen konnten.“ Die Themen reichen von der Chaostheorie bis hin zu Neuronalen Netzen und Deep Learning.

    Drei Workshops bis Jahresende
    Weiter geht es dann mit insgesamt drei Workshops: Der erste mit dem Thema „Random Matrix Theory for Learning and Statistical Physics” findet vom 8. bis 12. September 2025 statt, der Workshop „Random Matrix Theory for Ecology, Economics, Finance and Statistical Physics” vom 27. bis 31. Oktober. Den Abschluss der Reihe bildet der „Brunel-Bielefeld Workshop on Random Matrix Theory” vom 8. bis 12. Dezember.

    Die Arbeitssprache der Forschungsgruppe ist Englisch. Journalist*innen sind herzlich eingeladen, über die Veranstaltung zu berichten. Die Leiter*innen stehen für Medienanfragen gerne zur Verfügung.


    Wissenschaftliche Ansprechpartner:

    Sabine Mende, Universität Bielefeld
    Zentrum für interdisziplinäre Forschung (ZiF)
    E-Mail: zif-conferencesupport@uni-bielefeld.de


    Weitere Informationen:

    https://www.uni-bielefeld.de/einrichtungen/zif/groups/ongoing/matrices/ Website der Forschungsgruppe
    https://www.uni-bielefeld.de/einrichtungen/zif/events/#/event/8065 Website der Sommerschule


    Bilder

    Die Physiker*innen Dr. Valentina Ros und Prof. Dr. Jean-Philippe Bouchaud leiten die Forschungsgruppe.
    Die Physiker*innen Dr. Valentina Ros und Prof. Dr. Jean-Philippe Bouchaud leiten die Forschungsgrupp ...
    Quelle: privat
    Copyright: privat


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Studierende, Wissenschaftler, jedermann
    Gesellschaft, Informationstechnik, Physik / Astronomie, Umwelt / Ökologie, Wirtschaft
    überregional
    Forschungs- / Wissenstransfer, Wissenschaftliche Tagungen
    Deutsch


     

    Die Physiker*innen Dr. Valentina Ros und Prof. Dr. Jean-Philippe Bouchaud leiten die Forschungsgruppe.


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