Wintersemester 2011/12

Prof. Dr. Bernhard Schölkopf
Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, Tübingen
Lernende Maschinen
17. Januar 2012, 18.30 Uhr, Fritz-Reuter-Saal, Hegelplatz 2, 10117 Berlin

Prof. Dr. Bernhard Schölkopf zählt zu den führenden Forschern auf dem Gebiet des Maschinellen Lernens und ist einer der Gründungsdirektoren des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme am Standort Tübingen. Gemeinsam mit den Mitarbeitern seiner Abteilung „Empirische Inferenz“ widmet er sich der Erforschung von Algorithmen, mit denen Maschinen programmiert werden, dass sie in einer komplexen Umgebung flexibel auf Veränderungen reagieren können.

„Von einer Maschine erwartet man normalerweise ein ganz bestimmtes, stets präzise wiederholtes Verhalten als Antwort auf einen präzisen Befehl. Dass die Maschine aus unserem Verhalten lernen kann, indem sie selbstständig ihre Antwort verändert, möglichst in unserem Sinn, ist ein relativ neues Phänomen, das ungeahnte Möglichkeiten eröffnet. Dabei geht es vor allem darum, Gesetzmäßigkeiten (z.B. unseres Wollens) aus Beobachtungen (z.B. unseres Handelns) abzuleiten, vor allem dann, wenn ihre kausalen Zusammenhänge zu komplex sind, um im Detail analysiert zu werden, und deshalb nicht als übliche Befehle eingegeben werden können. Der Vortrag erläutert die Grundlagen des Maschinellen Lernens; er beschreibt die Grundprobleme, auf die man stößt, und die Grundideen, die zu Lösungen führen. Die Ergebnisse werden anhand von Anwendungsbeispielen erläutert.“

Prof. Dr. Bernhard Schölkopf studierte Physik, Mathematik und Philosophie an der Universität Tübingen und University of London. 1997 promovierte er in der Informatik an der TU Berlin. Neben seiner Industrietätigkeit bei AT&T Bell Labs, Microsoft Research Cambridge und Biowulf Technologies unterrichtete er an der Humboldt-Universität zu Berlin und der Eberhard-Karls-Universität in Tübingen. Seit 2002 ist er als Honorarprofessor für Maschinelles Lernen an der TU Berlin tätig. 2001-2011 war er Direktor und Wissenschaftliches Mitglied am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen. Für seine Forschungsarbeit zum Thema „Support Vector Learning“ erhielt Bernhard Schölkopf den Dissertationspreis der Gesellschaft für Informatiker e.V. (GI). 1998 wurde er mit dem Preis der Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung (GMD) für das beste Forschungsprojekt ausgezeichnet. Für seine herausragenden Leistungen im Bereich der Ingenieurwissenschaften auf dem Gebiet der Intelligenten Systeme wurde ihm 2011 der Max-Planck-Forschungspreis verliehen.

Mehr zum Thema:

Schölkopf, Bernhard; Smola, S. Alexander: Learning with Kernels: Support Vector Machines, Regularization, Optimization, and Beyond. Cambridge, Mass. [u.a.]: MIT Press. 2002 (2002).

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Prof. Dr. Martin Wegener
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Wie die Tarnkappe Realität wurde: Neues aus der Transformationsoptik
2. Februar 2012, 18.30 Uhr, Kinosaal, Unter den Linden 6

Wer von uns hätte nicht manchmal den Wunsch, mit Hilfe eines Tarnmantels unsichtbar zu werden oder andere Objekte verschwinden zu lassen? Die in den letzten Jahren entwickelte Theorie der Transformationsoptik lässt die Realisierung einer solchen 3D-Tarnkappe zwar theoretisch zu, ihre praktische Umsetzung erschien den Forschern jedoch zuerst als nicht realisierbar. Problematisch schien vor allem die künstliche Erzeugung von in der Natur nicht vorkommenden Materialien mit negativem Brechungsindex – nun als „metamaterials“ bekannt –, die die Lichtwellen um ein Objekt derartig herumlenken, dass dieses als unsichtbar erscheint. Die Herstellung dieser Substanzen ist mittlerweile möglich, zumindest für kleine Abmessungen. So gelang es Martin Wegener und seinem Team vom Karlsruher Institut für Technologie, eine erste winzige 3D-Tarnkappe zu entwickeln, deren Effekte aber mit bloßem Auge erkennbar sind.

„Optische Tarnkappen faszinieren die Menschen seit vielen Jahrhunderten. Gleichwohl war es Science Fiction, wenn die Klingonen in einigen der STAR TREK-Episoden ihre Raumschiffe der Raubvogelklasse unsichtbar machten. Die 2006 als theoretisches Konzept eingeführte Transformationsoptik schien erstmals die Konstruktion von Tarnkappen und anderen ungewöhnlichen optischen Instrumenten möglich zu machen. Gleichwohl stellte die experimentelle Umsetzung eine weitere große Herausforderung dar. Im Vortrag werden die der Konstruktion zugrunde liegenden Konzepte sowie die Methoden zur tatsächlichen Herstellung anschaulich erklärt. Mit Hilfe der nicht-beugungsbegrenzten dreidimensionalen optischen Lithografie können wir deshalb heute dreidimensionale, polarisationsunabhängige und spektral breitbandige Tarnkappen im sichtbaren Spektralbereich darstellen, die nicht nur die Amplitude, sondern auch die Phasenfronten der Lichtwelle richtig rekonstruieren. Die Ideen der Transformationsoptik zur Herstellung von Tarnkappen können schließlich auch auf andere Wellentypen übertragen werden. Im Vortrag wird das Phänomen am Beispiel von akustischen Wellen vorgestellt.“

Prof. Dr. Martin Wegener promovierte 1987 in Physik an der Johann
Wolfgang Goethe-Universität in Frankfurt am Main. Nach einem zwei-jährigen Forschungsaufenthalt in den AT&T Bell Laboratories in Holmdel (USA) wurde er auf eine Professur für Experimentelle Festkörperphysik an der Universität Dortmund berufen. Seit 1995 lehrt und forscht Martin Wegener am KIT, wo er seit 2001 die Abteilung „Photonik“ des Instituts für Nanotechnologie leitet. Diese zählt zu den weltweit führenden Gruppen auf dem Gebiet der Nanophotonik. Für seine herausragenden Leistungen in Forschung und Lehre erhielt Prof. Wegener zahlreiche hochrangige Auszeichnungen, darunter den Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis (2000), den René Descartes-Preis für Kooperative Forschung (2005) und ein Fellowship der Hector Stiftung (2008).

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