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Research interests

  • Stochastic geometry
    • Random point processes and random mosaics
    • Germ-grain models
    • Statistical analysis of (binary) image data
    • Monte-Carlo simulation
  • Spatial statistics, Geostatistics
    • Detection of geometrical features in 2D and 3D images
    • Correlation of the nano structure and the macroscopical attributes of materials (virtual material design)
    • Application of statistical analysis of (micro- and macroscopic) image data, quantitative characterisation of their morphological structure
  • Computer based statistics
  • Stochastic image analysis and image processing
  • Fractal geometry
  • Insurance mathematics and risk theory
  • Stochastic networks
  • Random fields

Current Projects

  • GeoStoch-Projekt für räumliche Statistik
  • Limit theorems for spatial stochastic models - Kooperation mit der Lomonosov State Universität, Moskau, Russland (DAAD) (Ansprechpartner: Prof. Spodarev)
  • Computer-basierte Klassifikation von Fullerenen (Details), (in Zusammenarbeit mit Skoltech, Moskau), Ansprechpartner: A. Bille, Prof. Spodarev
  • Detektion von Wendepunkten und Exkursionsmengen von zufälligen Feldern mit langem Gedächtnis, gefördert von der (DFG) an der Universität Ulm, Ansprechpartner: Dr. Makogin, Prof. Spodarev
  • Kooperation mit dem und dem zum Thema "Statistical analysis and modeling of root measures for the description of spatiotemporal root patterns, using experimental and simulated image data gained by X-ray CT and root architecture models", gesponsert bei (DFG), seit 2019, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • Kooperation mit der in Berlin sowie mit mehreren französischen Partnergruppen zum Thema "Micromechanical behavior of nanostructured oxids at very high temperature - Experimental investigations and virtual multiscale materials design", gesponsert bei (DFG), in the framework of the collaboration between ANR and DFG, seit 2020, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • Characterization of fabrication-microstructure-property relationships for polymer-based battery materials, combining tomographic 3D imaging with modeling and simulation; Projekt im Rahmen des gesponsert bei (DFG), seit 2020, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • Kooperation mit dem GB Forschung und Entwicklung, Offenbach, zum Thema "Kombination von stochastischer Modellierung und maschinellem Lernen in der probabilistischen Wettervorhersage", seit 2020, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • Kooperation mit dem Institut für Funktionelle Nanosysteme der Universität Ulm zum Thema "Reverse-Engineering der Kinetik von Kornwachstum mittels zeitaufgelöster Rekonstruktion der 3D-Mikrostruktur und mosaikbasierter Modellierung", gesponsert bei (DFG), seit 2021, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • Agglomeration durch hochintensives Mischen (Mechano-Fusion) - Ein integrierter Ansatz für die Synthese maßgeschneiderter Heteroaggregate durch Kombinieren von Experimente mit 2D- und 3D-Strukturcharakterisierung durch Bildanalyse und stochastische Modellierung; Projekt im Rahmen des gesponsert bei (DFG), seit 2021, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • Kooperation mit in Fontainebleau zum Thema mData-driven stochastic 3D microstructure modeling for learning mechanical properties (SMILE), gesponsert bei (BMBF) im Rahmen der Förderung von deutsch-französischen Projekten zum Thema künstliche Intelligenz, seit 2021, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • Mehrdimensionale probabilistische Charakterisierung von Schlackenmaterialien zur Optimierung von Kühl-, Zerkleinerungs- und Trennprozessen mit Hilfe statistischer Bildanalyse und maschinellem Lernen; Projekt im Rahmen des gesponsert bei (DFG), seit 2022, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • Verbundprojekt zum Thema "Holistische Methode eines kombinierten daten- und modellbasierten Elektrodendesigns unterstützt durch künstliche Intelligenz (HiBRAIN)" im Rahmen der Fördermaßnahme des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) "Angewandte nichtnukleare Forschungsförderung" im 7. Energieforschungsprogramm „Innovationen für die Energiewende”, seit 2022, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • Modellbasierte Regelung der Sprühtrocknung von strukturierten Granulaten mit spezifizierten Eigenschaften durch Transferfunktionen, hergeleitet mittels multivariater stochastischer Modelle und maschineller Lernverfahren. Projekt im Rahmen des Schwerpunktprogramms "Autonome Prozesse in der Partikeltechnik - Erforschung und Erprobung von Konzepten zur modellbasierten Führung partikeltechnischer Prozesse" (SPP 2364), gesponsert bei (DFG), seit 2022, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • BMBF-Verbundprojekt "Datengetriebene Struktur-Eigenschafts-Analyse mittels stochastischer und numerischer Simulationsmethoden -- Workflow zur Strukturoptimierung von SOFC-Brennstoffzellen", im Rahmen der Schwerpunktförderung "Mathematik für Innovationen" als Beitrag zur Methodenentwicklung im Umgang mit Herausforderungen in Digitalisierung und Nachhaltigkeit, gesponsert bei (BMBF), seit 2022, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • Kooperation mit dem der TU Bergakademie Freiberg zum Thema "Entwicklung von multivariaten Struktur- und Prozessmodellen für Filterkuchen, durch die Kombination von experimentellen verfahrenstechnischen und digitalen computerbasierten Methoden", gesponsert bei (DFG), seit 2023, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt
  • BMBF-Verbundprojekt "Digitales Elektrodendesign für Festkörperbatterien", gesponsert bei (BMBF), seit 2023, Ansprechpartner: Prof. Volker Schmidt

Past Projects

  • Stochastische 3D-Strukturmodelle zur hierarchischen Strukturierung hochkapazitiver Elektroden - HiStructures; Projekt im Rahmen des Kompetenzclusters zur Batteriezellproduktion, gesponsert bei (BMBF), 2019 -2023
  • Projekt im Rahmen des Schwerpunktprogramms gesponsert bei (DFG), 2017 - 2023
  • Kooperation mit dem Institute of Protein Biochemistry der Universität Ulm zum Thema "Untersuchung des Einflusses von Umgebungsfaktoren auf die Struktur katalytischer Amyloidffibrillen", gesponsert bei (DFG), 2018 - 2022
  • Kooperation mit der zum Thema "Selektive, nicht-chemische Bekämpfung von Giftpflanzen in extensiven Grünlandbeständen", gesponsert bei (BMEL), 2018 - 2022
  • BMBF-Verbundprojekt "Flächenbezogene Modellierung, Simulation und Optimierung von Solar-Einspeisung, Lastfluss und Steuerung für Stromverteilnetze, unter Berücksichtigung von Einspeisungsunsicherheiten", im Rahmen der Schwerpunktförderung "Mathematik für Innovationen in Industrie und Dienstleistungen", gesponsert bei (BMBF), 2018 - 2022
  • BMBF-Verbundprojekt "Modellbasierte Abschätzung der Lebensdauer von gealterten Li-Batterien für die 2nd-Life Anwendung als stationärer Stromspeicher", im Rahmen der Schwerpunktförderung "Mathematik für Innovationen in Industrie und Dienstleistungen", gesponsert bei (BMBF), 2018 - 2022
  • Kooperation mit der Faculty of Mathematics and Physics zum Thema "Parametric representation and stochastic 3D modeling of grain microstructures in polycystalline materials using random marked tessellations", gesponsert bei (DFG), (GARC) and the of the Czech Academy of Sciences, 2017 -2020
  • Kooperation mit dem GB Forschung und Entwicklung, Offenbach, zum Thema "Stochastische Geometrie in der probabilistischen Wettervorhersage", 2013 - 2020
  • Kooperation mit dem Institute of Systematic Botany and Ecology der Universität Ulm zum Thema "Wassertransport in Pflanzen als Vorbild für bionische Transportsysteme bei Unterdruck", gesponsert bei (MWK), 2018 - 2019
  • Multiskalige stochastische Modellierung der 3D Strukturen von hierarchisch strukturierten Kompositmaterialien für elektrochemische Energiespeicher; Projekt im Rahmen des Forschungsverbundes , gesponsert bei (BMWI), 2016 - 2019
  • Stochastische 3D Strukturmodelle zur Mikrostrukturoptimierung hochkapazitiver, strukturierter Elektroden; Projekt im Rahmen des Forschungsverbundes , gesponsert bei (BMBF), 2016 - 2019
  • Stochastische Raum-Zeit-Analyse von 3D Partikelstrukturen bei Scherung und statistische Validierung nmerischer DEM-Simulationen; Projekt im Rahmen des gesponsert bei (DFG), 2014 - 2018
  • Kooperation mit der in Brisbane (Australien) zum Thema "Advanced Monte Carlo methods for spatial processes", gesponsert bei 2014 - 2017
  • Stochastische Partikelmodelle zur Quantifizierung von Zusammenhängen zwischen Prozessvariablen, Strukturkenngrößen und mechanischen Stoffeigenschaften; Projekt im Rahmen des gesponsert bei (DFG), 2013 - 2017
  • Kooperation mit der , zum Thema "Stochastic 3D modeling of shale microstructures", 2013 - 2016
  • im Rahmen der Schwerpunktförderung "Mathematik für Innovationen in Industrie und Dienstleistungen", gesponsert bei (BMBF), 2013 - 2016
  • Kooperation mit der Department of Probability and Mathematical Statistics zum Thema "Random marked sets", gesponsert bei (DAAD) im Rahmen des projektbezogenen Personenaustausches mit Tschechien, 2014 - 2015
  • Kooperation mit der , Department of Mathematics and Statistics and Department of Geography and Earth Sciences zum Thema "Analysis, modeling and simulation of complex spatio-temporal data", gesponsert bei (DAAD) im Rahmen des projektbezogenen Personenaustausches mit Kanada, 2014 - 2015
  • Ein integrierter Ansatz für hocheffiziente Einzel- und Mehrfachsolarzellen mit Bulk-Heteroübergang auf der Basis von funktionalisierten Oligothiophenen; Projekt im Rahmen des gesponsert bei (DFG), 2008 -2015
  • Industrie Kooperation mit zum Thema "Spatial stochastic modelling of telecommunication networks", 2000 - 2015
  • Kooperation mit der in Brisbane (Australien) zum Thema "Monte Carlo methods for spatial stochastic modeling", sponsored by (DAAD) im Rahmen des Go8 Australia-Germany Joint Research Co-operation Scheme, 2012 -2013
  • BMBF-Verbundprojekt "3D Analyse, Modellierung und Simulation der Mikrostruktur und Transportprozesse in faserbasierten porösen Materialien", im Rahmen der Schwerpunktförderung "Mathematik für Innovationen in Industrie und Dienstleistungen", sponsored by (BMBF), 2010 - 2013
  • Kooperation mit dem zum Thema "Neue Dialektometrie mit Methoden der statistischen Bildanalyse", sponsored by (DFG), 2007 - 2014
  • BMBF-Netzwerk "Röntgen- und Neutronenbasierte Untersuchungsmethoden für PEM-Brennstoffzellen", im Rahmen der Förderinitiative "Netzwerke Grundlagenforschung erneuerbare Energien und rationelle Energieanwendung", sponsored by (BMBF), 2007 - 2010
  • at Ulm University, sponsored by (DFG), 2007 - 2010
  • Industrial cooperation with on spatial stochastic modelling of geographical risks, in particular tropical cyclones in the northwest pacific and atlantic, 2006 - 2013
  • at Ulm University, sponsored by (DFG), 2005 - 20
  • Analysis niederdimensionaler Strukturen in dreidimensionalen Bilddaten. Ein BMBF-Projekt in Kooperation mit TU-Kaiserslautern, Hochschule Darmstadt, ITWM und Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg (Ansprechpartner: Prof. Spodarev, Patricia Alonso-Ruiz
  • Bestimmung der Richtungsverteilung von Faserprozessen mit numerischer Inversion von Integral-Transformationen - gefördert von der (DF
  • Geometrie und Asymptotik zufälliger Strukturen (DFG-RFBR) - Kooperation mit St. Petersburg Branch of Steklov Mathematical Institute (POMI) und St. Petersburg State University
  • . Ein Projekt im Rahmen des Juniorprofessorenprogramms des Landes Baden-Württemberg
  • Modellierung der Gasdiffusionslage in Brennstoffzellen
  • - Kooperation mit dem , zu Berlin
  • Räumliche Risikoanalyse und Risikomodellierung in der Sachversicherung - Kooperation mit der
  • Statistical analysis of spatial point patterns - applications to economical, biomedical and ecological data (DFG-Graduiertenkolleg 1100)

Statistical consulting

The institute of Stochastics offers statistical consulting to institutes at Ulm University as well as to companies.

If you are interested please contact Prof. Spodarev or Prof. Schmidt.