Ort:  Kaiserslautern
Datum:  28.01.2023

Doktorand*in »KI-basierte Musterkennung für Maschinendaten«

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-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik 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 vom ITWM sehen unsere Aufgabe darin, Schlüsseltechnologien weiterzuentwickeln, innovative Anstöße zu geben und diese gemeinsam mit Industriepartnern praktisch umzusetzen. Dabei wollen wir nicht nur selbst Brücken 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.


Der Bereich »Mathematik für die Fahrzeugentwicklung« des ITWM beschäftigt sich mit der Entwicklung und Qualifikation von Modellierungs- und Simulationstechnologie zur virtuellen Fahrzeugentwicklung. Dabei werden mathematische Verfahren mit ingenieurwissenschaftlichen Erkenntnissen und Modellierungstechniken kombiniert, um die Effizienz des Entwicklungsprozesses zu erhöhen. Auf methodischer Seite kommen hier sowohl klassische Disziplinen der angewandten Mathematik (u. a. Numerik, Zeitintegration, gekoppelte Simulation, Optimierung, optimale Steuerung), als auch statistische und datenbasierte Techniken (u. a.multivariate Datenanalyse, maschinelles Lernen, Systemidentifikation) zum Einsatz. Die dabei adressierten, systemspezifischen Attribute und Anwendungsbereiche in der Fahrzeugentwicklung reichen von klassischer Betriebsfestigkeit bis hin zur Ressourcen- und Energieeffizienz.

 

Ein wichtiges Schwerpunktthema ist die Analyse und Verarbeitung von Fahrzeug- bzw. Maschinendaten. Gerade im Bereich der Nutzfahrzeuge, insbesondere bei Land- und Baumaschinen liegt eine hohe Nutzungsvariabilität vor und an der Maschine erhobene Daten, entweder während dezidierter Messkampagnen, oder aber im direkten Kundeneinsatz, können hier wertvolle Erkenntnisse und Aufschlüsse über die Nutzungsprofile der Maschinen liefern. Moderne Fahrzeuge, sowie Land- und Baumaschinen senden heute oft bereits über spezielle Telematiksysteme bestimmte Zustandsinformationen während ihres Betriebs an eine zentrale Datenplattform. Diese Zustandsinformationen bestehen aus an der Maschine erhobenen physikalischen Messgrößen in grober, aggregierter oder klassierter Form, oder sogar aus Zeitreihen mit geeigneter Abtastung. Gerade durch letztere entstehen immer größere Möglichkeiten und Potentiale, wichtige Erkenntnisse aus diesen Informationen abzuleiten. Das hier vorgestellte Promotionsvorhaben adressiert daher gezielt diesen Bereich: Es sollen KI-basierte Methoden studiert, entwickelt und implementiert werden, die es erlauben aus Maschinendaten in Form von Zeitreihen Informationen über die Maschine und deren Nutzung zu gewinnen. Dabei sind insbesondere Techniken der dynamischen Mustererkennung heranzuziehen, um in mehrdimensionalen Zeitreihenkanälen entsprechende Charakteristiken der Maschine bei spezifischen Einsätzen (z. B. Graben beim Bagger) zu identifizieren. 

 

Was Sie bei uns tun

Zur Verstärkung unseres Teams an dieser Stelle suchen wir eine*n hochmotivierte*n Doktorand*in mit einer starken Neigung zur angewandten Mathematik, insbesondere in den oben genannten Teilbereichen. Idealerweise bringen Sie dazu Expertise auf mindestens einem der folgenden Gebiete mit:

 

  • Statistik und Datenanalyse insb. für Zeitreihen, 
  • Maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz,
  • Systemidentifikation und Mustererkennung,
  • Modellierung und Systemsimulation.

 

Was Sie mitbringen

  • Voraussetzung ist ein sehr guter Hochschulabschluss in (Techno-) Mathematik, Informatik, oder Maschinenbau sowie hohe Kompetenz in datenbasierten Methoden.
  • Fortgeschrittene Programmierkenntnisse (Python, Matlab/Simulink oder C/C++) sollten ebenfalls vorhanden sein.
  • Erfahrungen im Bereich Modellierung sind wünschenswert, werden aber nicht zwingend vorausgesetzt.
  • Ergebnisse sollten selbstständig und sicher in deutscher und englischer Sprache dokumentiert und präsentiert werden können. 

 

Was Sie erwarten können

  • Ein flexibles, innovatives und kreatives Umfeld zur wissenschaftlichen Arbeit im Team.
  • Vielfältige Möglichkeiten und Angebote zum internationalen wissenschaftlichen Austausch.
  • Ein spannendes Promotionsvorhaben, das aktuelle Fragen der Fahrzeugentwicklung adressiert. 
  • Das Fraunhofer ITWM zeigt ein außerordentliches Engagement für ein familienfreundliches Arbeitsumfeld. Dafür wurden wir 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 Stelle ist zunächst auf 3 Jahre befristet. 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 Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich jetzt online mit Ihren aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen! 
 

Fragen zu dieser Position beantwortet Ihnen gerne:

 

Dr. Jochen Fiedler

jochen.fiedler@itwm.fraunhofer.de

 

oder

 

Dr. Michael Burger

michael.burger@itwm.fraunhofer.de

 

Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM 

www.itwm.fraunhofer.de 


Kennziffer: 52422                Bewerbungsfrist: