Fakultätskolloquium der Technischen Fakultät im WS 2014/15

Die Kolloquien an den Instituten für Elektrotechnik und Informationstechnik sowie Materialwissenschaften:

Jeweils montags eine halbe Stunde vor Beginn der Vorträge, also um 16.45 Uhr, werden die Gastredner den Besuchern des Kolloquiums in einer zwanglosen Runde bei einer Tasse Kaffee in der "Eisdiele" (Eingangshalle Geb. D, neben dem "Aquarium") vorgestellt.

Ansprechpartnerin: Claudia Martin (Tel. 0431-8806068) cma@tf.uni-kiel.de

 

Die Kolloquien am Institut für Informatik:

Alle Vorträge finden - soweit nicht anders angegeben - im Raum Ü2/K des Instituts für Informatik (Ludewig-Meyn-Str. 2, Vorbau des Mathematischen Seminars) freitags um 14 Uhr c.t. statt. 45 Minuten vor Vortragsbeginn stehen Tee und Kaffee bereit.

Ansprechpartnerin: Jane Eitzen (Tel. 0431 880-4461)aktuell@informatik.uni-kiel.de

 

Nachfolgend alle Vortragstermine in chronologischer Abfolge:

Sonderkolloquium: Prof. Amir Boag / School of Electrical Engineering, Tel Aviv University am 05.09.14

05.09.2014 von 10:00 bis 12:00

Institut für ET/IT, Kaiserstr. 2, Geb. C, Raum "Aquarium"

Titel: UWB Nano-Antenna Arrays

Abstract:
Dual-Vivaldi nano-antenna arrays were designed, fabricated, and optically characterized in the infrared (IR) and visible regimes. The antenna arrays were characterized by measuring the scattered light at IR and visible spectral ranges. A novel technique for antenna and load impedance measurements using scattering data has been developed. The radiation efficiency and the spectral response of the antennas were found to be in good agreement with numerical simulations. The results presented here demonstrate the extremely wideband nature of the Dual-Vivaldi nano-antennas and the strong impact of load at the antenna terminals on its scattering response. These properties, as well as their many degrees of freedom for design, render the Dual-Vivaldi nano-antennas excellent candidates for optical sensing applications and energy harvesting.

Prof. Klinkenbusch

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Sonderkolloquium Prof. Ferreria / Delft

26.09.2014 von 11:00 bis 12:00

Institut für ET/IT, Kaiserstr. 2, Geb. C, Raum "Aquarium"

Titel: "Multi-Frequency ? Power Systems and Components"

 

Abstract: The voltage waveforms of electrical power systems were established 120 years ago because battery cells generate dc and sinusoidal ac voltages suit electrical machines the best. The advent of power electronics makes it possible to generate any voltage waveform at a very high conversion efficiency and this creates an opportunity to design new power circuit architectures that exploit the principle of orthogonality of power flow at different frequencies. It is proposed that a new law is added to the existing laws of Kirchhoff. The three laws that govern the operation of multi-frequency power networks are: (1) the sum of the voltages in a loop is zero, (2) sum of the currents in a node is zero and (3) the sum of power frequency components in a conversion component is zero. Using this principle a few examples of possible Multi-Frequency Power Systems and Multi-Frequency Modular Multilevel Converters will be described.

Prof. Liserre

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Sonderkolloquium: Dr. Roberto Bernal Jaquez , UAM Cuajimalpa / 29.09.14

29.09.2014 von 10:00 bis 12:30

Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiser Str. 2, Geb.C , Raum "Aquarium"

Titel: Quantum systems and control: a short introduction and applications

Abstract:

The integration of the theories for open and closed quantum systems along with control theory provides a new conceptual framework that allows, for example, the manipulation of some molecular systems to reach some target states as well as the design of mesoscopic devices and light induced chemical reactions. In this talk we will give a short introduction to main concepts of quantum control theory, revising the quantum version of some of the concepts familiar to control-theory community: open loop, closed loop control, optimal control, feedback control. Once we have introduce the basic aspects of quantum dynamics and quantum control, we will present some examples and our findings in molecular systems.

Prof. Meurer

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Sonderkolloquium: Prof. Dr. Egon Boerger (Universität Pisa) / 09.10.2014

09.10.2014 von 14:15 bis 16:00

Institut für Informatik, Steinitz-Hörsaal des Mathematischen Seminars (Raum 10) in der Ludewig-Meyn-Strasse 6

Titel: The Role of Logic in Computing or  On the Practical Advantage of a Scientific Foundation

 

 

Abstract:

 

First we review how logic contributed in the past to the rise of programmable computers. Then we explain how for present day computing logic can contribute to a practical design and analysis environment for engineering reliable software intensive and in particular business process management systems.

Vorbesprechung / Vorstellung  bei Kaffee und Tee findet ab 13:30 Uhr im Raum 408a (2.OG) in der Hermann-Rodewald-Str. 3 statt.

 

Prof. Thalheim

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Kolloquiumsvortrag: Herr Dr. Ulrich Nickel (Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE) / 27.10.14

27.10.2014 von 14:15 bis 15:45

Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiser Str. 2, Geb.C , Raum "Aquarium"

Titel: Adaptive Diagrammformung für Array-Antennen: Grundlegende Prinzipien und Probleme bei der Anwendung

 

Abstract:

Es wird ein Überblick über die Methoden der adaptiven Diagrammformung gegeben (Lösungen der verschiedenen Optimierungsaufgaben, deterministische  vs. adaptive Diagrammformung, Zusammenhang mit Superauflösung, Schmalband-und Breitbandproblem) und ein Überblick über die Probleme bei der Schätzungder adaptive Gewichte gegeben (Auswahl und Umfang der Trainingsdaten, Einfluss der Array-Konfiguration, Reduktion der Freiheitsgrade, Untergruppenbildung, Auswirkung von Array-Fehlern und Methoden der Robustifizierung). Es wird weiterhin ein Ausblick gegeben, in welcher Form für einen effizienten Einsatz der adaptiven Diagrammformung alle nachfolgenden Verarbeitungsschritte (Detektion, Zielparameterschätzung, Tracking) auch angepasst werden müssen (adaptive detection, adaptive monopulse, adaptive tracking). Die Darstellung wird soweit möglich allgemein gehalten. Die Anwendungsbeispiele werden allerdings entsprechend dem Erfahrungshintergrund des Autors aus dem Radarbereich gegeben.

Prof. G. Schmidt

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Kolloquiumstermin: Prof. Franceschini (University of Parma, Italy) / 10.11.14

10.11.2014 von 16:45 bis 18:15

Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiser Str. 2, Geb.C , Raum "Aquarium"

Titel: "Single-phase transformerless grid-connected inverters for photovoltaic systems"

Abstract:

Photovoltaic power generation is one of the most promising technologies to produce clean electric power. In particular, photovoltaic systems connected directly to the electric grid have been widely adopted, both in high and low power installations. Research has been focused on the development of power electronics interface to transfer the energy from the panels to the electric grid, with the aim to maximize the conversion efficiency. In this framework, low-power (i.e., for domestic installations), and as a consequence single-phase, photovoltaic systems have undergone deep investigation.

This lecture is focused on the advances in grid-connected single-phase systems for photovoltaic generation.  After a review of the main issues faced by this kind of systems, the work of the University of Parma regarding converter topologies will be described.

Prof. Liserre

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Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr. Thomas Martinetz Universität zu Lübeck Institut für Neuro- und Bioinformatik

17.11.2014 von 16:45 bis 18:15

Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiser Str. 2, Geb.C , Raum "Aquarium"

Titel: Sparse Coding and Deep Networks: the neural paradigms of state-of-the art pattern recognition

 

Abstract:
Up to recently humans were by far superior in recognizing and classifying objects. It seemed to be a hard problem to capture the variances and invariances humans can deal with easily in the real world. After many years of research this is slowly changing. Besides highly increased training data sets (big data), two new insights into the information processing principles of the brain now make a difference: i) sparse coding of information, with the "dual" concept of compressed sensing, and ii) deep convolutional networks, which use many layers of artificial simple and complex cells. This talk gives an introduction to these concepts, their historical development,  and an overview about their applications in real world problems.

Prof. Dr. H. Kohlstedt

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Kolloquiumsvortrag: Prof. Markus Münzenberg / Uni Greifswald

24.11.2014 von 16:45 bis 18:15

Institut für Materialwissenschaft, Kaiser Str. 2, Geb.C , Raum "Aquarium"

Titel: Hot spins and molecules: new ideas for a THz “green” information technology

 

Abstract

Spinelectronics is exploiting the spin degree of freedom for novel information technology or devices. In my talk I will present future directions. These new ideas pave the way for low energy consumption, nanometer-scale building blocks for spin-based computing, and bridging timescales towards a THz spintronics. I will focus on two recent aspects of our research on organic materials for spinelectronic Devices and ultrafast excitation, accompanied by a fundamental introduction into the topic.

(i)    Molecules formed by the fusion of three benzene rings, belong to the class of open-shell systems and are Carbon based systems that carry a spin. A spin-filter device is formed at the interface to a ferromagnet with 20% magnetoresistance effect near room temperature, demonstrating the use of such molecules as templates to engineer organic spin-filter barriers and quantum registers storing a single spin.

 (ii)    New techniques for the detection of ultrafast spin-currents have to be developed to bring spin-based information technology to ultrafast time scales. The spin-current bunches launched from a ferromagnet can be converted to picosecond charge currents. They can be quantitatively determined via THz emission. The pulses can be shaped and manipulated in frequency. 

[1] T. Kampfrath, M. Battiato, P. Maldonado, G. Eilers, J. Nötzold, S. Mährlein, V. Zbarskyy, F. Freimuth, Y. Mokrousov, S. Blügel, M. Wolf, I. Radu, P. M. Oppeneer, M. Münzenberg, Terahertz spin current pulses controlled by magnetic heterostructures, Nature Nanotechnology 8, 256 (2013).

[2] K. V. Raman, A. M. Kamerbeek, A. Mukherjee, N. Atodiresei, T. K. Sen, P. Lazić, V. Caciuc, R. Michel, D. Stalke, S. K. Mandal, S. Blügel, M. Münzenberg, J. S. Moodera, Interface-engineered templates for molecular spin memory devices, Nature 493, 509 (2013).

Prof. McCord

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Kolloquiumsvortrag: Herrn Prof. Gursaran (Deemed University, Agra, Indien) / 28.11.14

28.11.2014 von 14:15 bis 15:45

Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2

Titel: "The Cyclic Cutwidth and Vertex Bisection Mininimization Problems"

 

 Abstract:

Graph layout problems are a class of combinatorial optimization problems whose goal is to find a layout of an input graph to optimize a certain objective function. A layout is the embedding of graph G into a host graph H and is defined as a bijective function mapping the vertices of G to the vertices of H and associating a path in H for each edge of G. These problems have been shown to be NP-complete in the general case. Cyclic cutwidth minimization problem and Vertex bisection minimization are two such problems.

Cyclic Cutwidth (ccw) Minimization Problem consists of embedding a graph onto a cycle such that the maximum cut in a region is minimized. Exact results have been proved for some standard graphs such as complete graphs, complete bipartite graphs, hypercubes, 2-dimensional cylindrical meshes, 2-dimensional meshes and partial results have been proved for 3-dimensional meshes.

Using layout based arguments, we have proved optimal results of cyclic cutwidth for some classes of graphs such as (m,n)-Tadpole graph, m-book graph, n-sun graph, cone graph, fan graph, crown graph, web graph, friendship graph, gear graph. Upper bounds for king graph, join of hypercubes, toroidal mesh, d-dimensional c-ary cliques, complete split graph and Halin graph have also been proved. We have also proposed a memetic algorithm for cyclic cutwidth minimization problem in which we have designed six construction heuristics to generate a good initial population and a local search operator to improve the solutions in each generational phase.

Vertex Bisection Minimization Problem (VBMP) consists of finding a linear layout which minimizes the number of vertices in the left half of the layout from which there are edges in the right half of the layout. This problem can also be defined as partitioning the vertex set V of size n into two sets B and B′ where   such that  is minimized where λB denotes the vertex width. NP-completeness of this problem has been proved and also it has been proved that this problem is polynomially solvable for trees and hypercubes.

We have proved optimal results for vertex bisection minimization problem for some classes of graphs such as complete bipartite graph, complete d-ary tree, threshold graph, complete split graph, m-book graph, friendship graph, 2-dimensional ordinary meshes. We have also designed a branch and bound algorithm in which we have proposed a strategy to find the lower bound and a greedy heuristic to find the upper bound in the initial phase.

The lecture will,

•             Introduce the graph layout problem with particular emphasis on the cyclic cutwidth and vertex bisection problems

•             Present some exact results and upper bounds for the cyclic cutwidth minimization problem

•             Describe the memetic algorithm implementation for the cyclic cutwidth minimization problem

•             Discuss some optimal results for the vertex bisection minimization problem, and

•             Present the branch and bound implementation for the vertex bisection minimization problem.

 

 

 

Prof. Srivastav

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Kolloquiumsvortrag: Dr. Martin Ziegler, Technische Fakultät der CAU Kiel, AG Nanoelektronik

01.12.2014 von 16:45 bis 18:15

Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D

Titel: Memristive Bauelemente für neuronale Schaltungen

Abstract:

Seit Beginn der Festkörperelektronik gab es immer wieder Ansätze, die Funktionsweise des Säugetiergehirns durch analoge und digitale Schaltungen möglichst vollständig nachzubilden. Jedoch ist es bis heute nur in einem sehr überschaubaren Rahmen gelungen. Jüngste Entwicklungen im Bereich der memristiven Informationsspeicher eröffnen in diesem Zusammenhang neue, bisher noch nicht erschlossene Ansätze neuronale Schaltungen aufzubauen, die ihrem biologischen Pendant näher kommen als alles bis dato entwickelte.

Der Vortrag gibt einen Überblick über jüngste Entwicklungen im Bereich memristiver Bauelemente und neuromorphen Schaltungen basierend auf memristiven Systemen. Insbesondere wird aufgezeigt wie sich neuronale Funktionalität innerhalb elektronischer Schaltungen nachbilden lässt, die biologische Lern- und Gedächtnisvorgänge emulieren

Prof. Kohlstedt

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Sonderkolloquium: Prof. F. Briz, University of Oviedo, Spain

05.12.2014 von 10:30 bis 11:30

Institut für ET & IT, Kaiser Str. 2, Geb.C , Raum "Aquarium"

Titel: "Operation and control of MMCs using cells with power transfer capability"

Abstract:

"Cells in conventional Modular Multilevel Converters (MMC) designs use a capacitor for energy storage.  This means that the net power balance for each cell needs to be equal to zero, the MCC realizing therefore a power transfer between its DC and AC sides. It is possible to use cells with the capability to transfer (inject or drain) power.  The use of such cells opens several new functionalities and uses for the MMC, e.g.integration of distributed energy storage (e.g. batteries) orlow-voltage/low power sources (e.g. PV) and loads at the cell level.

Cells with power transfer capability can also be used connect themedium/high voltage DC and AC ports intrinsic to the MMC, with low voltage DC/AC ports at the cell level.  This would result in multiportpower converters, potential applications of this topology includingsolid state transformers (SST)."

Prof. Liserre

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Antrittsvorlesung: Prof. Dr. Mikhail Zheludkevich

08.12.2014 von 16:45 bis 18:15

Institut für Materialwissenschaft, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D

Titel: Multi-functional active protective coatings, from dreams to real application

Abstract:

The destructive effect of environment and the corrosion induced degradation are the important problems which determine the service life of many metallic components. An active protection approach based on “self-healing” of defects in coatings is one of the most promising ways to ensure long-term protection effect.

The active corrosion protection of metallic substrates can be achieved by the addition of various healing agents such us corrosion inhibitors to the protective coatings. However, direct mixing of an inhibitor with coating formulations can lead to important drawbacks decreasing barrier properties of the coating and diminishing activity of the inhibitor.

The present work shows a new contribution to the development of novel active protective coating with self-healing ability on the basis of nanocontainers that release entrapped corrosion inhibitor in response to presence of corrosive species. The combination of different nanocontainers in the same coating system was demonstrated to provide an important cooperative effect especially when active coatings for hybrid assemblies are considered. The possibility of multi-level active protection based on different healing mechanisms is also demonstrated.

The question of transferability of the active protective coating approach to the biomedical applications, particularly to the control of degradation rate of bioabsorbable metallic implants, is also addressed.

Prof. Quandt, Dekan

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Sonderkolloquium: Prof. Inigo Martinez de alegria, University of the Basque Country, Spain/ 12.12.14

12.12.2014 von 11:00 bis 12:00

Institut für ET & IT, Kaiser Str. 2, Geb.C , Raum "Aquarium"

Titel: DC power distribution: opprtunities and challenges

Abstract:

AC power distribution of electric power is omnipresent because voltage transformation using transformers

is straightforward. However, developments of new devices and techniques in power electronics allows using DC

power transmission, with reductions in power losses, cabling copper section and simplicity in control.

 

Prof. Liserre

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Kolloquimsvortrag: M.A. Therasa Busjahn / Freie Universität Berlin

12.12.2014 von 14:45 bis 16:15

Institut für Informatik, R. 715

Titel: "Blickbewegungen beim Programmverstehen - Methodik, Instrumente und didaktische Implikationen"

 

Abstract: Der Vortrag gibt zunächst einen kurzen Überblick über die Informatikdidaktik und konzentriert sich dann auf den für die gesamte Informatik wesentlichen Bereich des Programmverstehens. Programmieren ist ein komplexer Vorgang, zu dem wir trotz einer Reihe anerkannter Forschungskonzepte und -methoden nach wie vor nur über eingeschränktes Wissen verfügen. Es wird ein Studienansatz vorgestellt, der die spezifischen Blickbewegungen beim Lesen von Programmen nutzt, um kognitive Strukturen und Prozesse zu analysieren und besser zu verstehen

Prof. Wilke

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Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr. Lupascu Uni Düsseldorf

15.12.2014 von 16:45 bis 18:15

Institut für Materialwissenschaft, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D

Titel: Magnetoelektrische Kopplungen im Gefüge

Abstract:

Seit Jahren wird die magnetoelektrische Kopplung in Kompositen und intrinsischen Multiferroika intensiv untersucht. In diesem Beitrag sollen Nanosysteme, d.h. Nanopulver und die daraus abgeleiteten keramischen Gefüge, genauer betrachtet werden. Als erstes Beispiel wird die magnetische Ordnung in Nano-BiFeO3 gezeigt, das unter 60 nm Korngröße effektive magnetische Momente zeigt. Als zweites Beispiel werden verschiedene Keramiken des Komposit-„Klassikers“ BaTiO3 - CoFe2O4 dargestellt. Lokale und makroskopische Effekte werden betrachtet. BaTiO3-BaFe12O9 (Hexaferrit) ist ein weiteres Magnetoelektrikum, das als Keramik makroskopisch nur geringe Kopplung zeigt, da die magnetische Komponente zu leitfähig ist. Auf lokaler Skala werden aber große Effekte beobachtet. Besonders schön an diesem System ist, dass man die immer auftretenden Halbleitereffekte mit der Kelvin-Probe-Mikroskopie hier direkt abbilden kann. Ein Blick auf die Herausforderungen in der Materialmodellierung soll den Vortrag abschließen.

Beiträge von Yanling Gao, Morad Etier, Harsh Trivedi, Ahmadshah Nazrabi, Marianela Escobar, Joachim Landers, Heiko Wende, Soma Salamon, Irina Anusca, Jörg Schröder, Matthias Labusch und Vladimir Shvartsman werden hiermit gewürdigt.

Prof. Quandt

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Kolloquiumsvortrag: Antrittsvorlesung Frau Prof. Willumeit-Römer / 12.01.15

12.01.2015 von 16:45 bis 18:15

Institut für Materialwissenschaft, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D

Titel: Welchen Einfluss haben abbaubare Magnesiumimplantate auf den Knochen?

Abstract:

Lasttragende, abbaubare metallische Implantate könnten eine sinnvolle Alternative in orthopädischen oder kardiovaskulären Anwendungen sein, denn sie sind mecha¬nisch belastbarer als vergleichbare Implantate aus Polymeren und müssen nach voll¬ständiger Degradation nicht mehr entfernt werden. Insbesondere magnesiumbasierte Implantate werden seit einigen Jahren intensiv erforscht, die erste CE Zulassung für eine Knochenschraube aus einer Magnesiumlegierung wurde 2013 erteilt.

Optimale Legierungsentwicklung muss verschiedenen Punkten Rechnung tragen: Neben den gewünschten mechanischen Eigenschaften sollte die Magnesiumlegierung auch in geeigneter Weise degradieren. Welches sind aber geeignete Degradationsgeschwindigkeiten? In diesem Vortrag soll erläutert werden, welche Randbedingungen optimiert werden müssen, damit der Abbau des Materials den Kno¬chenstoffwechsel nicht negativ beeinflusst oder die Zellen des Immunsystems zu stark anregt werden. Darüber wird die Frage adressiert, ob der Materialabbau eher ein „passiver“ chemischer Prozess ist, oder ob die Zellen aktiv am Abbau des Materials beteiligt sind, denn die Ergebnisse, die im Laborversuch erhalten werden, weichen in der Regel deutlich von den Resultaten aus dem Tierversuch ab.

Prof. Quandt / Dekan

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Kolloquiumsvortrag: Dr. Carsten Wolters / Universität Münster / 16.01.15

16.01.2015 von 14:15 bis 15:45

Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2

Titel:  Modern numerical mathematics for source analysis from combined EEG and MEG data with applications in presurgical epilepsy diagnosis


Abstract:

The accuracy of the inverse problem in Electro- (EEG) and Magnetoencephalography (MEG) source analysis strongly depends on the accuracy of the forward problem. For the forward problem, numerical approaches are needed to compute head surface field distributions from dipolar current sources in the human brain using realistic head volume conductor models derived from MRI sequences. For the forward problem, we will compare numerical and modeling accuracies of different procedures, under which are Lagrange and discontinuous Galerkin finite element methods, double-layer and symmetric boundary element methods. Both simplified multi-layer sphere models where quasi-analytical solutions exist as well as realistic head models will therefore be used. For the inverse problem, hierarchical Bayesian modeling and dipole scanning methods will be studied. We will then apply the developed methodology to a patient suffering from pharmaco-resistant focal epilepsy, where we will show that combined EEG/MEG source analysis using a calibrated realistic FE head model outperforms single modality EEG or MEG alone with regard to an improved non-invasive estimation of the seizure onset zone as well as an improved non-invasive reconstruction of the propagation pathway. Validation is carried out using additional depth electrode (sEEG) measurements.

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Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr. Gerold Schneider, Institut für Keramische Hochleistungswerkstoffe, TU Hamburg-Harburg / 19.01.2015

19.01.2015 von 16:45 bis 18:15

Institut für Materialwissenschaft, Kaiserstr. 2,Raum: "Aquarium" Geb. D

Titel: Tailor-Made Multi-Scale Materials Systems

 

Abstract:

An overview of the three project areas of the SFB 986 is given. Inspired by nature’s materials project area A “Quasi-self-similar hierarchical materials systems“ focuses on the synthesis of nanoparticle based organic/ceramic hybrid materials with tunable mechanical properties. In project area B “Nano-structured multi-phase materials systems“ carbon and gold based nanoporous, polymer infiltrated structures are synthesized to tailor mechanical and functional properties. Finally in project area C “Materials systems for photonics at high temperatures“ self-assembled inverse ceramic opals are fabricated for heat reflectance applications. In detail the talk presents and discusses the synthesis and mechanical properties of organic/ceramic hybrid materials, which serve as the first hierarchical level of a multi-scale material. Secondly the specific modulus and specific strength of silica and TiO2-coated silica inverse opals are presented, which reveal the highest values ever measured.

Prof. Gorb (Zweitmitgliedschaft an der TF)

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Kolloquiumsvortrag: Prof. Mariusz Malinowski, TU Warschau, Polen/ 26.01.15

26.01.2015 von 16:45 bis 18:15

Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D

Titel: “Topologies and control methods of Modern PWM Converters for Renewable Energy”

 

Abstract:

During the last years PWM converters have drastically increased their importance on the market of DC-AC and AC-DC conversion. Two technology breakthroughs of the electronic industry by have enabled this remarkable development:

the introduction of semiconductors on the market enabled the manufacturing of reliable, robust and low cost converter modules,

the introduction of low cost microprocessors (e.g. DSPs) and FPGA for real time applications allowed the successful implementation of complex vector control schemes.

Lately the PWM converters become very important part of an AC-DC-AC line interfacing converters in renewable and distributed energy systems. They are increasingly applied, if a substantial amount of energy should be fed into the grid. Furthermore, it offers characteristics like a low harmonic distortion of the line currents, a regulation of the input power factor, an adjustment and stabilization of the DC-link voltage and depending on the requirements possibly a reduction of the DC filter capacitor size for certain applications.

PWM converters can be more efficient, reliable, cheaper and smart with proper design of converter topology to application and new advanced control and modulation, what is presented in this course.

Mariusz Malinowski (S’99–M’03) received the M.Sc.E.E. and Ph.D. degrees in electrical engineering (with awards) from the Institute of Control and Industrial Electronics, Warsaw University of Technology (WUT), Warsaw, Poland, in 1997 and 2001, respectively.  He is currently with the Institute of Control and Industrial Electronics, WUT. He was a Visiting Scholar at Aalborg University, Denmark, at the University of Nevada, Reno, and at Technical University of Berlin, Germany. He was also Visiting Professor at Universidad Tecnica Federico Santa Marıa, Valparaıso (Chile), University of Cergy-Pontoise (France), ENSEEIHT - Laplace, Toulouse (France) and ETH Zurich (Switzerland).  He is an author of four patents and over 100 technical papers, and coauthor of book chapters in Control in Power Electronics (New York: Academic, 2002), Industrial Electronics Handbook” (Taylor & Francis Group – USA, 2011), and "Selbstgeführte Stromrichter am Gleichspannungszwischenkreis: Funktion, Modulation und Regelung" (Springer Verlag, 2012),. His current research activities include control of PWM rectifiers and active filters, modulation techniques, and DSP applications.

Dr. Malinowski received the Siemens Prize for his Ph.D. dissertation, a WUT President Prize, a Paper Award at the IEEE IECON 2000, and a Polish Minister of Education Award. He is also a Scholar of the Foundation for Polish Science and an Associate Editor of the IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRIAL ELECTRONICS and Editor in Chief of Industrial Electronics Magazine.

Prof. Liserre

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Kolloquiumsvortrag: Dr. Thomas Ruppel, Direktor Optronics Systems, Carl Zeiss AG / 02.02.15

02.02.2015 von 16:45 bis 18:15

Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D

Titel: Using optical system theory for modal control of large deformable mirrors at almost speed of light

 

Abstract:

According to optical system theory, a classical convex optical lens can produce the exact optical Fourier transform of an object placed in front of the lens as an image behind the lens. Thereby, the transformation occurs with the speed of light. This property is well known for decades and used e.g. for design of optical object tracking and object identification systems. A similar property of optical phase holograms instead of convex lenses can be used to achieve general linear coordinate transformations and allows the design of optical modal sensor systems that operate at the speed of light.

In this talk, high performance control of large deformable secondary mirrors for astronomical infrared telescopes using optical modal sensor systems is discussed. The large deformable mirrors, typically around one meter in diameter, incorporate hundreds to thousands of voice coil actuators and are actively deformed within milliseconds for optical image correction at the telescope. The main challenge for high performance control of these mirrors is the required computation time for  actuator signal generation based on surface measurements of the deformable mirror. Here, a significant reduction of computation time can be achieved by modal control and optical coordinate transformations within the sensor system.  The required sensor eigenfunctions can determined based on a linear model of the deformable mirror. The mirror model includes physical constraints and contains different rotationally symmetric boundary conditions.  During the talk, experimental results for modal control of large and small deformable mirrors are shown and the overall control structure for opto-mechanical modal control of deformable secondary mirrors for large telescopes at almost speed of light is discussed.


Prof. Meurer

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Kolloquiumsvortrag: Dr. Holger Dell, Saarbrücken / 06.02.15

06.02.2015 von 14:15 bis 15:45

Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2

Titel:  The strong exponential time hypothesis


Abstract:

The fastest known algorithm for CNF-SAT, the satisfiability problem for formulas in conjunctive normal form, runs in time roughly 2^{n - o(n)}, where n is the number of variables; this is not much faster than exhaustive search. The strong exponential time hypothesis (Strong ETH) asserts that this is essentially best possible, that is, CNF-SAT cannot be solved in time 1.99^n. One of the reasons why this hypothesis is so interesting is that we don't have a clear sense for whether it is true or not, and it is quite possible that a clever algorithm could be found that solves CNF-SAT in time 1.99^n. This talk will survey results related to Strong ETH. In particular, we will see reductions from CNF-SAT to other problems, which establish tight running time lower bounds if the Strong ETH is true. Surprisingly, the Strong ETH can not only be used to rule out running times of the form 1.99^n for some problems, but it is also able to rule out running times of the form n^1.99 for certain problems that can be solved in time n^2. Finally, we will also discuss SAT-algorithms and techniques that could eventually refute Strong ETH.

Prof. Jansen

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Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr.-Ing. Reinhold Haeb-Umbach (Universtität Paderborn) / 09.02.2015

09.02.2015 von 16:45 bis 18:15

Institut für ET/IT, Kaiserstr. 2, Geb. F, Raum F-SR III

Titel: “Über die Verwendung des Turboprinzips zur Sprachqualitätsverbesserung”


Abstract:  Trotz der in den letzten Jahren neu entstandenen technischen Kommunikationsmöglichkeiten, wie beispielsweise SMS oder soziale Netzwerke, bleibt die gesprochene Sprache auch über die Entfernung die wichtigste Kommunikationsmodalität von Mensch zu Mensch. Verfahren zur Verbesserung der akustischen Sprachqualität, etwa zur Unterdrückung unerwünschter Geräusche oder Gespräche im Hintergrund, bleiben daher im Fokus aktueller Forschungen, auch aufgrund immer höherer Anforderungen an die Qualität und die Einsatzmöglichkeiten von Sprachkommunikation. Wenn Sprache von Störungen befreit werden soll, so ist dies dann besonders effektiv möglich, wenn man die charakteristischen Eigenschaften des Signals und/oder der Störung ausnutzt. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie die typischen zeitlichen und spektralen Korrelationsmuster eines Sprachsignals berücksichtigt werden können, um verrauschte Sprache zu entstören oder um die Signale einzelner Sprecher aus einem Sprachgemisch zu extrahieren. Dazu wird das aus der Nachrichtentechnik bekannte Turbo-Prinzip für die Sprachqualitätsver¬besserung verwendet. Wie dies im Einzelnen möglich ist, soll an dieser Stelle noch nicht verraten werden.

Zum Lebenslauf:  Reinhold Häb-Umbach studierte Elektrotechnik an der RWTH Aachen (Diplom 1983) und promovierte zum Dr.-Ing. mit einer Arbeit zur Trägerphasensynchronisation in digitalen Empfängern (1988). Von 1988-1989 war er Postdoc am IBM Almaden Research Center, San Jose, USA, und arbeitete an Codierungsverfahren für optische Speichermedien. Von 1990 bis 2001 war er wiss. Mitarbeiter der Philips Forschungslaboratorien und forschte an verschiedenen Themen aus dem Bereich der automatischen Spracherkennung. Seit 2001 ist er Professor für Nachrichtentechnik an der Universität Paderborn. Seine Forschungsinteressen liegen im Bereich der statistischen Signalverarbeitung und Mustererkennung, vornehmlich mit Anwendungen in der Sprachverarbeitung. Dazu gehören einkanalige und mehrkanalige Sprachqualitätsverbesserungsverfahren, robuste automatische Spracherkennung und Methoden des unüberwachten Lernens aus Sprachsignalen. Er ist Ko-Editor des Buchs "Robust Speech Recognition of Uncertain or Missing Data" (Springer, 2011), Ko-autor eines kürzlich erschienenen Übersichtsartikel zu robusten Spracherkennung (IEEE TASLP, April 2014), und seine Studenten gewannen mehrere Best Student Paper Awards (ASRU, IWAENC).

Prof. Schmidt

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