Quantencomputing
Donnerstag, 24. November 2022, 18 Uhr
Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, Einstein-Saal, Jägerstraße 22-23, 10117 Berlin
Quantencomputer gehören zu den wichtigsten, interessantesten und vielversprechendsten Innovationen der heutigen Informations- und Kommunikationstechnologie. Die ersten Arbeiten zu diesem Thema wurden schon in den frühen 1980er Jahren von den Physikern Paul Benioff und Richard Feynman und dem Mathematiker Yuri Manin veröffentlicht. Quantencomputer haben das Potenzial, in vielen Bereichen aufwendige Berechnungen erheblich zu beschleunigen. So wird z.B. erwartet, dass sie die Entwicklung neuer Materialien erheblich erleichtern und KI-Algorithmen deutlich beschleunigen werden. Gleichzeitig können sie aber auch die Internetsicherheit sehr bedrohen. Bis zur effektiven Nutzung von Quantencomputern müssen aber noch große technische Herausforderungen bewältigt werden.
Im ersten Teil der Vorlesung erläutert Johannes Buchmann, wie Quantencomputer im Prinzip funktionieren und worin ihr Potenzial besteht. Danach berichtet Gerhard Birkl über Möglichkeiten, Quantencomputer technisch zu realisieren.
Referenten: Johannes Buchmann und Gerhard Birkl
Wasserstofftechnologien - Bausteine einer CO2-neutralen Engerieversorgung
Donnerstag, 2. Juni 2022, 18 Uhr
Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, Einstein-Saal, Jägerstraße 22-23, 10117 Berlin
Wasserstoff ist ein sehr attraktiver Energieträger, weil er zur Beendigung des Ausstoßes von Kohlendioxid infolge der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Energieträger (Gas, Öl, Kohle) beitragen und unsere Abhängigkeit von fossilen Ressourcen verringern kann. Deutschland und zahlreiche andere Länder planen deshalb, Infrastrukturen aufzubauen und strategische Partnerschaften einzugehen, um die großskalige Nutzung von Wasserstoff in verschiedenen Sektoren von Wirtschaft und Gesellschaft zu ermöglichen. Im ersten Teil der Vorlesung beleuchtet Kai Sundmacher die Wasserstoffwirtschaft aus systemischer Sicht und geht dabei auf verschiedene technologische Optionen für die Erzeugung, den Transport und die Nutzungsmöglichkeiten von Wasserstoff in Verkehr, Haushalten und Industrie ein. Im zweiten Teil gibt Ulrike Krewer einen tieferen Einblick in ausgewählte H2-Technologien und zeigt Lösungswege für derzeitige Herausforderungen auf: Was müssen Elektrolysekatalysatoren können, um energieeffizient und langzeitstabil zu sein? Wie kann man Brennstoffzellen einsatztüchtig machen? Und wie geht das: Düngemittel aus Wasser und Luft?
Referenten: Kai Sundmacher und Ulrike Krewer
Veranstaltungsflyer (PDF)
Virtuelle Welten - Zwischen Wissenschaft , Kunst und Unterhaltung
Donnerstag, 31. Oktober 2019, 18 Uhr
Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, Leibniz-Saal,
Jägerstraße 22-23, 10117 Berlin
Computergenerierte, virtuelle Welten und digitale Figuren sind mittlerweile zu einem zentralen Bestandteil moderner Unterhaltung geworden. Dies umfasst nicht nur computer-animierte Kinofilme oder Videospiele, sondern auch innovative Formen des interaktiven Geschichten-Erzählens (digital storytelling). Die erfolgreiche Umsetzung solcher Unterhaltungsprodukte erfordert eine Symbiose von künstlerischen und wissenschaftlich-technischen Elementen, wobei einerseits neuartige Methoden der Computergraphik den Animationskünstler inspirieren, andererseits künstlerische Anforderungen die Forschung im Bereich Computeranimation vorantreiben. Im ersten Teil der Vorlesung beleuchten wir diese Symbiose aus Kunst und Wissenschaft und zeigen anhand von Beispielen aus Disney-Produktionen, wie jüngste Resultate aus der Forschung im Bereich der Computergraphik ihre Anwendung in der Hollywood-Unterhaltung finden. Der zweite Teil der Vorlesung widmet sich den entsprechenden wissenschaftlichen Grundlagen zur Repräsentation, Modellierung und physikalisch plausiblen Animation von dreidimensionalen Objekten mit dem Computer und gibt einen Einblick in die Komplexität und mathematische Vielfalt moderner Algorithmen.
Referenten: Markus Gross und Olga Sorkine-Hornung
Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz (KI)
Donnerstag, 29. November 2018, 18 Uhr
Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, Einstein-Saal,
Jägerstraße 22-23, 10117 Berlin
Digitalisierung, Big Data, Algorithmen, Künstliche Intelligenz: Diese Begriffe sind in aller Munde, aber was steckt dahinter? Die Basistechnologie für die aktuellen Fortschritte „intelligenter“ Computersysteme ist Maschinelles Lernen – ein rein mathematisches Verfahren! Wie dieses Verfahren funktioniert und welche Anwendungsfelder es bereits gibt, wird Klaus-Robert Müller in seinem Vortrag erläutern. Doch egal, wo die Technologie eingesetzt wird, sie ist keine „Black Box“, wie oft behauptet wird – wir können die Entscheidungen mit Hilfe verschiedener Verfahren zurückverfolgen. Oft liest man, dass „die“ KI uns eines Tages beherrschen und „sie“ uns abschaffen könnte. Künstliche Intelligenz ist allerdings keine abstrakte Gefahr von außen, sondern eine konkrete technische Anwendung mit Einfluss auf unsere gesellschaftlichen Machtstrukturen und zwischenmenschlichen Beziehungen, wie Isabella Hermann aufzeigen wird. Die Technik kann unser Gesundheitswesen oder unsere Mobilität enorm verbessern. KI kann aber auch Diskriminierung verstärken, da Maschinen aktuell mit Hilfe vergangener Daten lernen, die die Ungerechtigkeiten der Geschichte abbilden. Hier sind Maßnahmen gefragt, um Gerechtigkeit und Chancengleichheit zu garantieren.
Referenten: Klaus-Robert Müller und Isabella Hermann
Sprachdialoge mit dem Computer
Donnerstag, 30. November 2017, 18 Uhr
Stiftung Brandenburger Tor, Max Liebermann Haus,
Pariser Platz 7, 10117 Berlin
In den letzten Jahren ist nach 30 Jahren intensiver Forschung ein praktischer Durchbruch beim Sprachverstehen durch Computersysteme gelungen. Damit erscheint der uralte Menschheitstraum, mit den Dingen sprechen zu können, realisierbar zu werden. Sprachdialogsysteme wie Siri, Alexa oder Google Home werden immer selbstverständlicher im privaten und beruflichen Umfeld eingesetzt. Es gibt kaum noch ein Auto ohne Sprachsteuerung oder ein digitales Service-Angebot ohne Chatbot. Mit Skype oder Google Translate wird sogar eine Grobübersetzung von laufenden Ferngesprächen zwischen Hunderten von Fremdsprachen möglich. Durch Sprachtechnologie können auch Millionen von Twitter- oder Facebook-Nachrichten in Echtzeit analysiert werden, um den Missbrauch der Internet-Kommunikation für Mobbing, Propaganda, organisierte Kriminalität und Terrorismus zu bekämpfen. Viele der Grundlagen für diese Systeme wurden in Deutschland in großen Forschungsprojekten wie Verbmobil, SmartWeb und Theseus erforscht. Es wird unter anderem gezeigt, warum das Sprachverstehen für Computer so schwer ist und mit welchen Algorithmen es dennoch gelingt, Sprachdialogsysteme für Jedermann zu realisieren. Anhand praktischer Anwendungsbeispiele werden schließlich die Möglichkeiten und die Grenzen der aktuellen Sprachtechnologie aufgezeigt.
Referenten: Wolfgang Wahlster und Dirk Helbing
Wie kann der Klimawandel beeinflusst werden?
Mittwoch, 23. November 2016, 18 Uhr
Stiftung Brandenburger Tor, Max Liebermann Haus,
Pariser Platz 7, 10117 Berlin
Der Klimawandel ist ein Fakt. Wie aber lässt sich der Klimawandel technisch beobachten und viel entscheidender: Wie lassen sich Beschlüsse zu der Einhaltung von Emissionszielen technisch überwachen? Markus Rapp erläutert in seinem Vortrag, dass die weltraumgestützte Beobachtung der beiden wichtigsten vom Menschen erzeugten Treibhausgase, also Kohlendioxid und Methan, extrem anspruchsvoll ist und die derzeit verfügbaren Technologien an ihre Grenzen bringt. Ein Ausweg bietet die aktive Fernerkundung mit sogenannten LIDAR-Instrumenten, die ähnlich wie RADAR-Systeme funktionieren allerdings anstatt Radiowellen Laserlicht zur Detektion benutzen.
Referenten: Markus Rapp und Robert Pietzcker
Was ist eigentlich Big Data?
Mittwoch, 25. November 2015, 18 Uhr
Stiftung Brandenburger Tor, Max Liebermann Haus,
Pariser Platz 7, 10117 Berlin
Ob in Suchmaschinen, Online-Shops oder in Sozialen Medien - täglich hinterlassen wir Datenspuren im Netz. So entstehen riesige Datenmengen, die heute gespeichert und ausgewertet werden. Auch in der Wissenschaft fallen in vielen Fachbereichen große Datenmengen an. Aber was kann man mit diesen Daten anfangen? Und wer arbeitet eigentlich mit Big Data?
Referenten: Anja Feldmann und Sebastian Kreusler
Energienetze der Zukunft
Donnerstag, den 11. Dezember 2014, 18 Uhr
Stiftung Brandenburger Tor, Max Liebermann Haus,
Pariser Platz 7, 10117 Berlin
Für die Energiewende wird unser gesamtes Energiesystem, das rund um die Uhr in Betrieb ist, umgebaut. Die Vorlesung zeigt, welche technischen und gesellschaftlichen Herausforderungen mit dem Netzausbau verbunden sind. Den technischen Aspekt der Energiewende stellt Christian Rehtanz vor: Neue Stromerzeuger, Netze und Speicher müssen in ein zukünftiges System integriert werden. Hierbei besteht die Herausforderung darin, diesen Ausbau funktionsfähig, aber vor allem umweltkompatibel sowie gesamtgesellschaftlich und wirtschaftlich tragbar zu gestalten. Als Experte für elektrische Netze geht Christian Rehtanz insbesondere auf deren Funktionsweise und ihren zukünftigen Bedarf ein. Frank Ulmer beschäftigt sich in seinem Vortrag mit den gesellschaftlichen Rahmenbedingungen, die für die Energiewende geschaffen werden müssen: Wie kann Bürgerbeteiligung sinnvoll gestaltet werden? Wann ist der richtige Zeitpunkt dafür? Wie können sich Bürger wirkungsvoll einbringen? Der Vortrag zeigt vor allem die Erfolgsfaktoren für einen gelingenden Netzausbau, geht aber auch auf Gründe ein, warum Infrastrukturen abgelehnt werden.
Referenten: Christian Rehtanz und Frank Ulmer
Die Mobilität der Zukunft
Mittwoch, den 27. November 2013, 18 Uhr
Stiftung Brandenburger Tor, Max Liebermann Haus,
Pariser Platz 7, 10117 Berlin
Nachhaltig, effizient, intelligent und sicher soll die Mobilität der Zukunft sein! Die Vorlesung zeigt, welche innovativen Konzepte und technischen Möglichkeiten es heute schon gibt. Neuartige Fahrzeugkonzepte und Tests mit über das Internet vernetzten, intelligenten Autos stellt Wolfgang Wahlster anhand praktischer Beispiele aus seinen Forschungsprojekten mit der Automobilbranche vor. Er zeigt, wie dadurch Unfälle ausgeschlossen, der Verkehrsfluss optimiert und der Energieverbrauch minimiert werden können. Allerdings birgt die neue Technik auch Sicherheitsrisiken, wie sie aus der offenen Internetkommunikation bekannt sind. Wie die Energie- und Verkehrswende in ein gemeinsames Konzept der Elektromobilität überführt werden können, zeigt Frank Wolter auf. Er diskutiert Fragen der Elektromobilität und wie Elektrofahrzeuge im Carsharing mit dem öffentlichen Personenverkehr verbunden werden können.
Referenten: Wolfgang Wahlster und Frank Wolter
Vom Gleichrichter zum Integrierten Schaltkreis. Der Siegeszug der modernen Mikroelektronik
Donnerstag, 25. November 2010, 18 Uhr
Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, Einstein-Saal,
Jägerstraße 22/23, 10117 Berlin
Am Anfang der Geschichte der Mikroelektronik steht eine Kuriosität, die der Gymnasiallehrer Karl Ferdinand Braun 1874 beim Experimentieren in der Sammlung der Leipziger Thomas-Schule entdeckte: ein kleiner Kristall lässt den Strom nur in einer Richtung durch. Nach mehr als einem halben Jahrhundert wird anstelle der klobigen Röhren die kleine Germanium-Diode für die den Krieg entscheidenden Radar-Geräte entwickelt. Aus Germanium bestand auch das erste Verstärker-Bauelement, der Transistor, den William Shockley mit seinen Mitarbeitern 1947 erfand. Im Jahr 1960 schließlich erzielen Techniker im kalifornischen „Silicon Valley“ einen Welt verändernden Erfolg: Mit der Erfindung der Silizium-Schaltkreise wurde eine Miniaturisierung und Komplexität erreicht, die die moderne Mikrolelektronik erst möglich machte. Die Vorträge geben einen Überblick über die Geschichte der Mikroelektronik von ihren Anfängen bis zu neuesten Entwicklungen.
Referenten: Hans-Joachim Queisser und Till Schlösser
Sicherheit und das Internet der Zukunft
Donnerstag, 25. Februar 2010, 18 Uhr
Stiftung Brandenburger Tor, Max Liebermann Haus,
Pariser Platz 7, 10117 Berlin
Der Schutz kritischer Infrastrukturen – z.B. Energieversorgung, Verkehr und Logistik und Gesundheitswesen – ist eine der größten Herausforderungen des neuen Jahrzehnts. Das Internet ist das Rückgrat dieser Infrastrukturen und muss vor immer raffinierteren Angriffen geschützt werden. Über neueste Entwicklungen in diesem Bereich berichten Lutz Heuser, Leiter der SAP Forschung, die in Darmstadt das Future Public Security Center der SAP betreibt und Johannes Buchmann, Kryptologe und Direktor des IT-Sicherheitszentrums CASED an der TU Darmstadt.
Referenten: Lutz Heuser und Johannes Buchmann
Plastics Fantastics. Von Spielzeug, Kraftstofftanks und anderen nützlichen Dingen
Donnerstag, 10. Dezember 2009, 18 Uhr
Stiftung Brandenburger Tor, Max Liebermann Haus,
Pariser Platz 7, 10117 Berlin
Kunststoffe bzw. Polymere sind äußerst vielfältig und als Werkstoffe aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken. Ihr Einsatz reicht von scheinbar profanen Anwendungen in Spielzeugen bis hin zu Produkten mit höchsten Sicherheitsanforderungen wie Kraftstofftanks oder komplexen 9-schichtigen Verpackungsfolien. In zwei Vorträgen wird die faszinierende Welt der Kunststoffe vorgestellt.
Referenten: Walter Michaeli und Ullrich Masberg
Brückenschlagen. Baukunst zwischen Technik und Schönheit
Donnerstag, 19. Februar 2009, 18 Uhr
Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, Leibniz-Saal,
Markgrafenstraße 38, 10117 Berlin
Seit Jahrhunderten stehen Brücken für die Überwindung von Hindernissen. Immer kühnere Viadukte werden von Bauingenieuren geplant und errichtet, überspannen Flüsse, Täler und Schluchten und verbinden Menschen. Wie wenige andere Bauwerke vereinigen sie in harmonischer Weise Anforderungen technischer Zweckmäßigkeit und Sicherheit mit Ansprüchen an die Schönheit ihrer Gestaltung. Immer wieder führt der Brückenbau bahnbrechend zu neuer Technik und wird so zum Symbol der Baukunst unserer Zeit. An diesem Abend geben ausgewiesene Experten des Brückenbaus einen spannenden Einblick in ihre Arbeit.
Referenten: Jörg Schlaich, Ulrike Kuhlmann, Michel Virlogeux
Herzflimmern. Medizintechnik von heute und morgen
Donnerstag, 9. Oktober 2008, 18 Uhr
Stiftung Brandenburger Tor, Max Liebermann Haus,
Pariser Platz 7, 10117 Berlin
Forschung und Entwicklung in der Medizintechnik sind Teamarbeit: Physiker und Ingenieure aus den Bereichen Elektrotechnik, Informationstechnik, Informatik und Maschinenbau arbeiten eng mit Ärzten zusammen. Sie erfinden und entwickeln die Geräte, Systeme und Softwarepakete, die den Arzt dabei unterstützen, Krankheiten früher zu erkennen, besser zu heilen und die Lebensqualität von Kranken und Behinderten zu verbessern.
Referenten: Roland Hetzer, Max Schaldach und Olaf Dössel
MP3 und das Internet
Mittwoch, 20. Februar 2008, 19 Uhr
Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften, Leibniz-Saal,
Markgrafenstraße 38, 10117 Berlin
Das MP3-Codierverfahren hat die digitale Speicherung und Wiedergabe von Audiosignalen weltweit revolutioniert, insbesondere auch durch seine Verknüpfung mit dem Internet. Peter Noll, einer der geistigen Väter von MP3, wird die Prinzipien der Digitalisierung von Audiosignalen und die psychoakustischen Grundlagen des Hörens beschreiben. Karlheinz Brandenburg, Haupterfinder des MP3-Verfahrens, zeigt auf, wie durch das Zusammenspiel unterschiedlicher früher Forschungsideen ein Weltstandard geboren wurde. Durch die Verknüpfung mit dem Internet sind nun umfangreiche Speicherung, der Austausch von Musik-Signalen und deren einfache Verbreitung, z. B. im Internet-Radio, möglich geworden.
Referenten: Peter Noll und Karlheinz Brandenburg
Berlin-Brandenburgische Akademie der Wissenschaften
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