Forschungsgruppen-Förderung der Carl-Zeiss-Stiftung für Dr. Tobias Buck

Astrophysikalische Phänomene wie die Galaxienentstehung sind von Natur aus hochkomplexe, interdisziplinäre Probleme, die üblicherweise mit numerischen Modellen auf Hochleistungsrechnern bearbeitet werden. Durch die benötigten Rechenressourcen ist der Erkenntnisgewinn limitiert und es besteht ein dringender Bedarf an numerischen Modellen. Mit der neuen Forschungsgruppe, bestehend aus einer Postdoc-Stelle und zwei Stellen für Promovierende, will Tobias Buck erforschen, wie moderne Techniken des maschinellen Lernens (ML) in den wissenschaftlichen Denkprozess eingebunden werden können, um neue Einsichten in physikalische Prozesse der Galaxienentstehung zu gewinnen. „Ich freue mich sehr über das Vertrauen und die Förderung durch die Carl-Zeiss-Stiftung, die mir den wissenschaftlichen Freiraum und die Mittel gibt, meine eigenen spannenden Forschungsfragen mit einem eigenen Team zu verfolgen. Die Synthese von maschinellem Lernen und Naturwissenschaften wird Einfluss auf viele verschiedene Disziplinen haben, weit über die Astrophysik hinaus“, so Tobias Buck.

Dafür soll die Flexibilität von Werkzeugen des maschinellen Lernens mit der Vorhersagbarkeit klassischer numerischer Simulationen kombiniert werden, sowie innovative, interpretierbare ML-Simulationsalgorithmen entwickelt und neue, statistisch signifikante Datensätze an Modellgalaxien berechnet werden. Die Forschungsgruppe soll ebenfalls neue Methoden für die Analyse zukünftiger, hochdimensionaler Teleskopdaten entwickeln, was die Prozessierung und damit den Erkenntnisgewinn aus Beobachtungsdaten beschleunigen würde. Prof. Dr. Christoph Pfrommer, Leiter der Abteilung Kosmologie und Hochenergie-Astrophysik am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), betont: “Dies ist ein toller Erfolg für Tobias Buck, der sich diese prestigeträchtige Auszeichnung mit seinem innovativen Forschungsansatz und seiner erfolgreichen Forschung am AIP sichern konnte.”

Tobias Buck war von 2018-2022 Wissenschaftler in der Abteilung Kosmologie und Hochenergie-Astrophysik am AIP und forscht auf dem Gebiet der theoretischen Astrophysik zur Entstehung von Galaxien. Vor seiner Zeit als Postdoktorand am AIP studierte er an der Universität Heidelberg, wo er 2018 seine Promotion abschloss.

Mit dem Programm CZS Nexus bietet die Carl-Zeiss-Stiftung jungen Forschenden die Möglichkeit, eine eigene interdisziplinäre Forschungsgruppe aufzubauen und Vorhaben an den Schnittstellen zwischen verschiedenen MINT-Fachdisziplinen umzusetzen. Fünf junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wurden in einem mehrstufigen Auswahlverfahren im Rahmen eines neuen Förderprogramms aus mehr als siebzig Bewerbungen ausgewählt. Das Forschungsvorhaben von Tobias Buck mit dem Namen „Enhancing computational astrophysics with interpretable machine learning“ ist an der Universität Heidelberg angesiedelt.