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Promotionsstelle „Entwicklung und Verifikation von Lösungsstrategien für die Generalisierung physikalisch-informierter KI-Methoden“

Forschungsgruppe „Applikation KI-basierter virtueller Sensorik zur effektiven Präzisionssteigerung von Positioniersystemen – VirtuSen“

Arbeitsort: Ilmenau

Team:

System Design


Karrierestufe:

Absolventen, Berufserfahrene

Umfang:

Vollzeit

Beginn:

01.01.2025

Befristung: 

bis 31.12.2027


Bewerbungsfrist: 31.10.2024

Kennziffer:

IMMS_0924_SD01

PROMOTIONSUMFELD UND -THEMA

In der ForschungsgruppeApplikation KI-basierter virtueller Sensorik zur effektiven Präzisionssteigerung von Positioniersystemen – VirtuSen“ werden wir gemeinsam daran arbeiten, die Wirkung von Störungen aus der Umgebung, wie etwa Temperatur- und Feuchteschwankungen, auf hochpräzise Positionier- und Messsysteme zu quantifizieren und deren Einflüsse auf die Positioniergenauigkeit zu reduzieren. Hierbei ist es besonders wichtig, auch die räumliche Verteilung dieser Größen zu kennen. Diese umfassend zu ermitteln, ist technisch jedoch häufig nicht realisierbar, da dafür unrealistisch viele Messpunkte benötigt würden. In der Praxis werden die Störgrößen daher nur an wenigen Stellen durch eine begrenzte Anzahl von Sensoren erfasst.
KI-Verfahren können genutzt werden, um komplexes Systemverhalten auf Basis weniger Eingangsgrößen abzubilden. Dieser Ansatz soll in VirtuSen genutzt werden, um auch auf Basis weniger Eingangswerte aus realen Sensoren eine Bewertung der räumlichen Verteilung zu ermöglichen. Ziel ist, durch zusätzliche KI-basierte virtuelle Sensoren für die Störgrößen das Verhalten des Gesamtsystems vorherzusagen um dieses anschließend gezielt beeinflussen zu können. Diese Aufgabenstellung soll von insgesamt drei Personen gemeinsam bearbeitet werden, wobei durch die Teams aus den Themenbereichen Mechatronik und System Design eine umfassende und professionelle akademische wie fachliche Betreuung der drei Promotionen sichergestellt ist.

Das Teilprojekt und Promotionsthema „Entwicklung und Verifikation von Lösungsstrategien für die Generalisierung physikalisch-informierter KI-Methoden“ beinhaltet:

  • die Auswahl von Lösungsoptionen für die Generalisierung von KI-Modellen zur Realisierung von virtuellen Sensoren auf neue Zielsysteme
  • die Durchführung von Studien zur Bewertung der identifizierten Lösungsoptionen hinsichtlich der jeweils initial benötigten Informationen über das neue Zielsystem und die erforderliche Struktur der Datensätze
  • den Transfer des entwickelten KI-Systems auf ein anderes bestehendes Hochpräzisions-Positioniersystem zur Evaluierung der Generalisierbarkeit
  • die Bewertung der Generalisierungsfähigkeit der betrachteten physikalisch-informierten KI-Ansätze
  • die wissenschaftliche Dokumentation und Publikation der Ergebnisse inkl. zugehöriger Konferenzteilnahmen

WER WIR SIND:

Das IMMS arbeitet als anwendungsorientiertes Forschungsinstitut an innovativen Lösungen und Produkten, transferiert neueste wissenschaftliche Ergebnisse in die Industrie und unterstützt dabei vor allem kleine und mittlere Unternehmen. Die Forschungsthemen liegen dabei in den Bereichen integrierte Sensorsysteme, intelligente vernetzte Mess- und Testsysteme sowie magnetische 6D-Direktantriebe mit nm-Präzision.

WEN WIR SUCHEN:

Wir suchen Menschen, die sich für die Anwendung von KI-Algorithmen für Problemstellungen in realen Systemen begeistern. Dafür sind fundierte Grundlagen in Mathematik / Linearer Algebra sowie gute Kenntnisse einer entsprechenden Programmiersprache (idealerweise Python) wichtig. Diese Punkte sollten anhand von Studienleistungen oder eigener Projekte nachgewiesen werden:

  • Machine Learning und Deep Learning (theoretische und praktische Anwendung)
  • Generalisierung von KI-basierten Modellen zur Übertragung auf weitere Probleme
  • Erfahrungen mit physikalisch-informierten KI-Ansätzen, eingebetteten Systemen, hardwarenaher Programmierung (C/C++) und Mechatronik sind von Vorteil.

Weitere Eigenschaften:

  • ingenieurtechnisches Hochschulstudium (Diplom oder Master) im Bereich Informatik, Data Science, Elektrotechnik oder verwandter Gebiete mit exzellentem Abschluss
  • systematische und strukturierte Herangehensweise an Probleme und Herausforderungen
  • die Fähigkeit, komplexe Zusammenhänge und Ideen klar und effektiv zu erklären
  • Kommunikationskompetenz, Teamfähigkeit und organisatorisches Geschick
  • klarer sprachlicher Stil in Wort und Schrift sowie sehr gute Englischkenntnisse

WAS WIR BIETEN:

  • einen attraktiven Arbeitsplatz in einem modernen sehr gut ausgestatteten und industrienah agierenden Forschungsinstitut
  • eine Anstellung in Vollzeit mit vollem Fokus auf das Promotionsvorhaben
  • die Durchführung und Betreuung der wissenschaftlichen Arbeit am IMMS (die Prüfungsleistung wird über die Anbindung an eine deutsche Fachhochschule/Universität erbracht und unterliegt dem jeweiligen Landeshochschulgesetz)
  • Arbeit direkt an der Schnittstelle zwischen Universität und Industrie
  • Mitarbeit in einem flexiblen und kreativen Team und an innovativen herausfordernden Themen
  • eine Vergütung, die sich an den Rahmenbedingungen des öffentlichen Dienstes der Länder orientiert sowie fachliche Qualifizierung und attraktive Weiterbildungsmöglichkeiten

WIR SIND GESPANNT AUF EIN KENNENLERNEN!

Wir freuen uns auf Menschen, die unsere Begeisterung für die Forschung an innovativen Themen teilen, mit uns an den Grenzen des technisch Machbaren arbeiten und die High-Tech-Anwendungen von morgen ermöglichen wollen.

Dr.-Ing. Tino Hutschenreuther ist unter der +49 (0) 3677 874 93 40 für erste Rückfragen oder ein Kennenlerngespräch erreichbar.

Die Bewerbung selbst sollte auf Deutsch oder Englisch über die Online-Plattform eingereicht werden und folgende Unterlagen beinhalten:

  • ein kurzes persönliches Anschreiben, warum die Stelle spannend ist,
  • einen Lebenslauf mit relevanten Erfahrungen in Bezug auf die Stelle,
  • den Nachweis über den Masterabschluss (Masterzeugnis/-urkunde) sowie einen Nachweis der erbrachten Studienleistungen.

Für die ausgeschriebenen Aufgaben und mit den vorhandenen Arbeitsbedingungen ist eine Bewerbung unabhängig vom Geschlecht und / oder von eventuellen körperlichen Behinderungen möglich. Wir fördern die berufliche Gleichstellung von Frauen und Männern. Wir fordern vor allem Frauen auf, sich zu bewerben. Da Frauen am IMMS unterrepräsentiert sind, werden sie bei gleicher Eignung, Befähigung und fachlicher Leistung vorrangig berücksichtigt.


Anschrift:

IMMS Institut für Mikroelektronik- und Mechatronik-Systeme gemeinnützige GmbH (IMMS GmbH)
Ehrenbergstraße 27
98693 Ilmenau
Deutschland

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