Vision

 

Die computergestützte Wissenschaft ist ein wesentlicher Grundstein sowohl für die Frage nach der Stellung eines Landes im internationalen Wissenschaftswettbewerb als auch für die Umsetzung der wissenschaftlichen Forschung in innovative Produkte. Im Dreiklang mit der Theorie und dem Experiment bildet die Simulationstechnologie den wesentlichen Pfeiler, um die Wissenschaft und Wirtschaft von der Grundlagenforschung über die Anwendungsforschung bis zur technologischen Entwicklung zu unterstützen. Die exzellente Forschung setzt eine stetige exzellente Ausbildung voraus. Neben konsequent gestaffelten Studien- und Weiterbildungsprogrammen stellt die direkte Mitarbeit an Spitzenforschungsprojekten den unmittelbaren Bezug zwischen beruflicher Qualifizierung und Forschungserfolg her.

Die deutsche Grundlagen- und industrienahe Forschung ist bereits heute in den Fachgebieten Chemie, Physik und Ingenieurwissenschaften in der Weltspitze. Darüber hinaus ist Deutschland in vielen Teilbereichen der numerischen Mathematik und Informatik, die für das Höchstleistungsrechnen und die Simulationstechnologie von unabdingbarer Bedeutung sind, führend. Um diese Position auch in zehn Jahren behaupten zu können, sind kontinuierliche Anstrengungen zur Verbesserung einerseits der Hardwareinfrastruktur, die durch die Allianz zwischen der RWTH und dem FZJ auf einer nahezu idealen Basis für die Zukunft steht, andererseits der durch die Bereiche Theory, Tools, Pre-, Post-Processing und Simulation bestimmten Softwareforschung notwendig. Unabhängig von der Wissenschaftsdisziplin wird die Forschung in den nächsten Jahren durch die Überschriften, wie Echtzeitfähigkeit, Integration der Wissenschaftszweige und datengetriebene Methoden- und Modellbildung definiert werden, weshalb der Profilbereich CompSE seine strukturellen Elemente innerhalb der RWTH Struktur zu festigen hat. Trotz ihrer klaren Bedeutung sind die Elemente flexibel und dynamisch zu interpretieren, sodass neue Forschungsgebiete eingebunden sowie Erweiterungen wie z.B. Aktivitäten im Bereich Computational Medicine, in dem die Themen Data, Modeling und Methods im Rahmen der genomweiten Sequenzierung, der komplexen Proteinstrukturen und der Optimierung von Analysewerkzeugen eine fundamentale Rolle spielen, unmittelbar aufgenommen werden können. Weitere international konkurrenzfähige interdisziplinäre Themen im Bereich der Simulation sollen entstehen bzw. ausgebaut werden. Die wichtigste Zielsetzung von CompSE ist die Förderung wissenschaftlicher Exzellenz auf dem Gebiet aller Wissenschaftsbereiche, die in Zukunft auch aufgrund wirtschaftlicher Gesichtspunkte verstärkt auf Simulationstechniken zurückgreifen werden.

Struktur und andere Profilbereiche

Die einzelnen Elemente sollen eine klare Verantwortungs- und Führungsstruktur aufweisen, die zusammengesetzt die wissenschaftliche Qualität eines föderalistisch aufgestellten Max-Planck-Institutes besitzt, so dass die wissenschaftliche Exzellenz der RWTH im nationalen und internationalen Wettbewerb durch die Anerkennung der Forschungspartner ausgedrückt wird.

Die acht Profilbereiche der RWTH kooperieren inhaltlich eng miteinander. Beispielsweise wird auf dem Gebiet der Multiskalenmodellierung innerhalb der Materialwissenschaften der Profilbereich CompSE mit dem Profilbereich MatSE oder im Bereich der Biomedizin mit dem Profilbereich MedST konstruktiv miteinander Cluster, Centren, oder SFBs definieren. In 10 Jahren sollen zu den ausgeführten Themengebieten international renommierte Tagungs- und Workshopreihen etabliert worden sein, die von der internationalen CompSE-Community als Nukleus des Fortschritts angesehen werden, wodurch neben der internationalen Sichtbarkeit auch der wissenschaftliche Austausch mit internationalen Spitzenforschern gesichert wird.

Lehre und Nachwuchsförderung

Auch über die nächsten 10 Jahre wird die Nachhaltigkeit des Profilbereichs Computational Science and Engineering nicht ausschließlich durch die Forschung geprägt. Die Nachwuchsförderung im Sinne von Studium, Weiterbildung, Doktoranden- und Postdoktorandenförderung nimmt eine zentrale Rolle ein, da nur durch neue wissenschaftliche Konzepte, die teilweise nur durch unkonventionelle Ansätze entwickelt werden können, die Nachhaltigkeit der Spitzenqualität der Forschung am Standort Aachen aufrecht erhalten werden kann. Eine ausgezeichnete Ausbildung wird als wesentlicher Multiplikator hinsichtlich der wissenschaftlichen Reputation des Profilbreichs CompSE und der RWTH angesehen. Dementsprechend werden neue maßgeschneiderte fachübergreifende internationale Studien- und Assistenzangebote auf Bachelor-, Master- und Promotionsniveau aufbauend auf dem existierenden Computational Science Engineering und Simulation Sciences Angebot entwickelt, in denen die Ergebnisse der Themengebiete Data, Modeling, Computing und Methods einfließen. Anders als an anderen Standorten, an denen die Simulationsausbildung als Ergänzung zu den bisherigen Ausbildungsstrukturen angesehen wird, wird in Aachen somit der Weg der eigenständigen Ausbildung in der Simulationstechnik mit der Verbindung zur Anwendung konsequent ausgebaut.

Nur die Struktur der Aachener Ausbildung wird der zukünftigen Bedeutung der Allgemeinwissenschaft des Computational Science gerecht. Der Bedarf an Experten für Modellierung und Simulation und deren mathematische Grundlagen und für die Programmierung und Performance-Optimierung von HPC-Systemen ist bereits heute hoch. Angesichts der zunehmenden Durchdringung von Wissenschaft und Wirtschaft durch Simulationsverfahren und der daraus resultierenden Nachfrage nach Simulationsingenieuren und vergleichbaren Qualifikationsprofilen wird dieser Bedarf in den nächsten Jahrzehnten weiter sehr stark wachsen. Die Herausforderung der hochqualifizierten Ausbildung wird durch ein dynamisch aufgebautes Studien- und Assistenzprogramm, das durch den unmittelbaren Kontakt mit den Spitzenforschern und den aktuellen Forschungsfragen geprägt ist, nicht nur angenommen, sondern erfolgreich erfüllt.