Ort:  Kaiserslautern
Datum:  13.09.2022

Doktorand*in »Quantenbildverarbeitung«

Die Fraunhofer-Gesellschaft (www.fraunhofer.de) betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 30 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 2,9 Milliarden Euro.  

Das Fraunhofer ITWM ist eines von derzeit 76 Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. und kann damit auf die Kompetenzen eines starken Netzwerks zurückgreifen. Wir als Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM sehen unsere Aufgabe darin, Schlüsseltechnologien weiterzuentwickeln, innovative Anstöße zu geben und gemeinsam mit Industriepartnern praktisch umzusetzen. Dabei wollen wir nicht nur selbst die Brücke zwischen realer und virtueller Welt bauen, sondern auch Bindeglied zwischen der Hochschulmathematik und ihrer praktischen Umsetzung sein. Deshalb spielt die enge Anbindung an den Fachbereich Mathematik der Technischen Universität Kaiserslautern eine besondere Rolle.

 

Die Abteilung Bildverarbeitung entwickelt mathematische Modelle und Bildanalysealgorithmen und setzt diese in industrietaugliche Software – vorwiegend für die Produktion – um. Die Anwendungsgebiete umfassen insbesondere anspruchsvolle Oberflächenprüfungen und Analyse von Mikrostrukturen. Wir entwickeln und vertreiben seit über 15 Jahren Software für die 2Dund 3D-Bildanalyse und entwickeln sowohl neue Methoden als auch domänenspezifische Machine-Learning-Algorithmen.

 

Quantencomputing ist ein aktuell sehr dynamisches Forschungsfeld, von dem in diversen Anwendungsfeldern, primär Kryptographie aber auch Finanzmathematik, Simulation von Material- und Bauteileigenschaften oder Qualitätssicherung in und Optimierung von Produktionsprozessen disruptive Innovationen erwartet werden. In der Quanten-Bildverarbeitung werden theoretisch sowohl Speicherbedarf als auch Rechenzeit exponentiell reduziert. Deshalb forschen wir auf dem Gebiet des Quanten Image Processing (QIMP). Wir untersuchen insbesondere, wie wir das zur Lösung von Bildverarbeitungsproblemen bereits vielseitig verwendete maschinelle Lernen mit den Vorteilen des Quantencomputings verknüpfen können. Unser Ziel ist dabei nicht, klassische Verfahren eins zu eins durch Quantenalgorithmen zu ersetzen, sondern die klassischen Verfahren durch Quantencomputing zu ergänzen. Zunächst sind vor allem klassisch schwere Aufgaben zu identifizieren, die mithilfe von Quantum Machine Learning (QML) einfacher bzw. überhaupt gelöst werden können.

 

 

Was Du bei uns tust

 

Wir suchen eine/-n Doktorand*in, die die mathematischen Grundlagen für überwachtes Lernen mit kernelbasierten Methoden (Quantum Support Vector Machine, QSVM) erforscht und die Verbindungen zwischen QSVM und dem allgemeinen QML untersucht. Kernel-basiertes Training findet i.A. bessere Lösungen als gängige Alternativen. Die Herausforderung liegt jedoch in der Kodierung, d.h. dem Einlesen der klassischen Bilddaten in einen Quantenzustand. 

 

Was Du mitbringst

 

  • Einen sehr guten Hochschulabschluss (Diplom, Master) der Mathematik, Informatik, Physik oder einer verwandten Disziplin 
  • Begeisterung für mathematische Bildverarbeitungsaufgaben, Abstraktionsvermögen    
  • Algorithmisches Denken, Spaß an kniffligen Programmieraufgaben und der Entwicklung völlig neuer Lösungsstrategien    
  • Programmiererfahrung in Python und die Bereitschaft, Dich in neue Konzepte/Programmierweisen (Qiskit, IBM) einzuarbeiten
  • Grundkenntnisse in Bildverarbeitung oder Quantencomputing oder die Bereitschaft, sie Dir anzueignen
     

 

Was Du erwarten kannst

 

  • Wir setzen auf innovative Ideen und konzipieren neuartige Lösungen. Unterstütze uns aktiv bei der Gestaltung der Zukunft!
  • Wir arbeiten in einem hoch motivierten und agilen Team, zusammen mit namhaften Industriepartner*innen
  • Ein dynamisches, multidisziplinäres Team freut sich auf dich   
  • Spannende, aktuelle Fragestellungen warten auf dich
  • Flache Hierarchien und eine offene Kommunikation bieten das ideale Umfeld für Deine wissenschaftliche Karriere   
  • Wir unterstützen Deine fachliche und persönliche Weiterbildung, z.B. durch Vorträge, Konferenzen, Schulungen zu Software und Soft Skills und bieten Dir die Möglichkeit, Dein Thema gemäß Deinen Interessen auszugestalten.
  • Durch ein flexibles Arbeitsmodell unterstützen wir deine individuelle Work-Life-Balance

 

Unser Institut wurde für seine hervorragenden familien- und lebensphasenorientierten Arbeitsbedingungen sowie gute Rahmenbedingungen für flexibles Arbeiten mit dem Fraunhofer Familien-Logo ausgezeichnet!

 

Wir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen – unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Stelle kann auch in Teilzeit besetzt werden. Die Vergütung richtet sich nach den Richtlinien für die Vergabe von Stipendien der Fraunhofer-Gesellschaft.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft. 

Haben wir Dein Interesse geweckt? Dann bewirb Dich jetzt online mit Deinen aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Dich kennenzulernen! 

 

Fragen zu dieser Stelle beantwortet Ihnen gerne

Dr. Ali Moghiseh
ali.moghiseh@itwm.fraunhofer.de
 

Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM 

www.itwm.fraunhofer.de 


Kennziffer: 22283                Bewerbungsfrist: 30.06.2022