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Heidelberger Akademie der Wissenschaften [Hrsg.]
Jahrbuch ... / Heidelberger Akademie der Wissenschaften: Jahrbuch 2015 — 2016

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C. Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses
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II. Das WIN-Kolleg
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Sechster Forschungsschwerpunkt „Messen und Verstehen der Welt durch die Wissenschaft“
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14. Charakterisierung von durchströmten Gefäßen und der Hämodynamik mittels modell- und simulationsbasierter Fluss-MRI (CFD-MRI)
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15. Zählen und Erzählen. Spielräume und Korrelationen quantitativer und qualitativer Welterschließung
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https://doi.org/10.11588/diglit.55653#0303
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C. Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses

Strömung von Newton‘schen inkompressiblen Fluiden durch poröse Medien be-
schreibt. Das Lösen der Nebenbedingung führt schließlich auf/(0/ wobei/le-
diglich implizit gegeben ist. Die Strategie zur Lösung des Optimierungsproblems
folgt dem Ansatz First-Optimise-Then-Discretise und erfordert daher zunächst die
Herleitung der problemspezifischen kontinuierlichen adjungierten Gleichungen.
Dies erfolgt analog zur Vorgehensweise des Verfahrens von Krause zur Lösung von
Verteilten-Kontroll-Optimierungsproblemen. Danach erfolgt die Anwendung
der Diskretisierungsmethodc Adjungierte Lattice Boltzmann Methode auf die Mo-
dellgleichung, wodurch ein diskreter paralleler Algorithmus zur Berechnung des
Gradienten dJ(O) entsteht. Die Parameter 0 werden dann iterativ mithilfe eines
Abstiegsverfahrens bestimmt.
3. Validierung: Identifikation eines Strömungsgebietes
In einem einfachen Testszenario wurde die Validität des Verfahrens nachgewiesen.
Hierzu wurde ein umströmter Würfel simuliert und die Strömungsgeschwindigkei-
ten als „simulierte Messung“ g abgespeichert. Der Würfel wurde dazu in der Mitte
eines virtuellen 125-mal größeren Windkanals platziert. Danach kam lediglich ein
Teil der Ergebnisse zum Einsatz, um mit Hilfe des neuen Algorithmus das Objekt
zu identifizieren. Die Abbildung 2 zeigt die Rekonstruktion des Würfels, wobei nur
unterschiedlich viele „Messdaten“ des Strömungsproblems in das zu minimierende
Zielfunktional eingingen. Selbst im Fall, in dem nur ein Viertel der Gesamtinforma-
tion und dazu noch entfernt vom zu identifizierenden Objekt zur Verfügung stan-
den, konnte der Würfel in 20 Berechnungsschritten rekonstruiert werden.
Literatur
[1 ] M.J. Krause, G. Thäter and V. Heuveline, Adjoint-based Fluid Flow Control and Opti-
misation with Lattice Boltzmann Methods. Computers & Mathematics ivith Applications,
65(6) :945-960, 2013.
[2] G. Pingen, A. Evgrafov and K. Maute, Topology optimization of flow domains using the lat-
tice Boltzmann method. Structural and Multidisciplinary Optimization, 34, 6:507-524, 2007.
15. Zählen und Erzählen — Spielräume und Korrelationen
quantitativer und qualitativer Welterschließung
Kollegiatinnen: Jun.-Prof. Dr. Claudia Lauer1, Dr. Jana Pacyna2
1 Deutsches Institut, Universität Mainz/Heidelberger Akademie der Wissenschaften
2 Heidelberger Akademie der Wissenschaften
Das WIN-Projekt „Zählen und Erzählen“ widmet sich dem engen kulturge-
schichtlichen Zusammenhang von ,Zählen4 und ,Erzählen4, der im Sinne quanti-

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