Forschungsschwerpunkte der Universität Potsdam
Der FSP Kognitionswissenschaften ist ein transdisziplinärer Forschungsverbund, der sich empirisch und theoretisch mit komplexen kognitiven Leistungen von Menschen und künstlichen kognitiven Systemen befasst.
Forscherinnen und Forscher aus der Humanwissenschaftlichen, Mathematisch-Naturwissenschaftlichen und der Philosophischen Fakultät kooperieren bei der grundlagenwissenschaftlichen Erforschung der Struktur, Dynamik und Entwicklung von Sprache, visueller Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, Motorik und Kognition bei Kindern, Erwachsenen und älteren Menschen sowie der neuronalen und sozialen Bezüge dieser Leistungen. Dabei kommen sowohl korpusgestützte, experimentelle und klinische Methoden als auch Verfahren der computationalen kognitiven Modellierung zum Einsatz. Die Forscherinnen und Forscher können dabei auf zentrale Labor-Pools zurückgreifen, die diverse Experimentaltechnologien zur Verfügung stellen: dazu gehören neben der Reaktionszeitmessung auch Ultraschall- und Elektromagnetische Artikulographie, Schlucklabor, EEG, EMG, EKG, NIRS, TMS, Blickbewegungsmessgeräte, Gleichgewichts- und Kraftmessplatten, 2D- und 3D-Bewegungsanalyse-Systeme, ein Baby-Labor, und mehrere Motorik-Labore.
Wir erleben eine enorme Ausweitung der rechnerischen / instrumentellen Ressourcen und der mathematischen / statistischen Grundlagen der Datenwissenschaft. Unsere Fähigkeit, Daten zu sammeln, zu speichern, zu verarbeiten und zu interpretieren, hat enorme Fortschritte gemacht, und datengetriebene Methoden haben beispiellose Auswirkungen auf Unternehmen und die Gesellschaft insgesamt. Wissenschaft und Technik werden in ähnlicher Weise von den Umwälzungen profitieren, wenn sie durch sorgfältig koordinierte interdisziplinäre Projekte begleitet werden.
Der Forschungsschwerpunkt wurde mit dem Ziel eingerichtet, Spitzenforschung auf dem aufstrebenden Gebiet der datenzentrierten Wissenschaften an der Universität Potsdam zu fördern. Das Zentrum sucht nach relevanten theoretischen Grundlagen in den Wirtschafts-, Sozial-, Natur- und Geisteswissenschaften, die mit direkten Auswirkungen auf deren Anwendungsbereiche verbunden sind. Der Schwerpunkt wird insbesondere die methodischen Fortschritte bei der Extraktion wissenschaftlicher Informationen aus Daten, der Anpassung und Validierung vorhandener Modelle an Daten und dem Vergleich wissenschaftlicher Modelle in Kombination mit herausfordernden Anwendungen voranbringen. Um seine Ziele zu erreichen, wird der Forschungsschwerpunkt Datenstudiengruppen einrichten und Postdoc-Forschungsstipendien anbieten, um neue koordinierte Forschungsaktivitäten zu initiieren.
Im Forschungsschwerpunkt Earth and Environmental Systems richten das Institut für Geowissenschaften sowie das Institut für Umweltwissenschaften und Geographie der Universität Potsdam ihren Blick gemeinsam auf Fragen zu den Wechselwirkungen zwischen den Prozessen in der Geosphäre – in der tiefen Erde, in der Erdkruste und an der Erdoberfläche – sowie in der Atmosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre. Sie zielen darauf ab, eine tiefgreifende Interpretation der Abhängigkeiten und Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Bereichen des Erdsystems, insbesondere auch unter Berücksichtigung der Einflüsse des Menschen, zu ermöglichen. Hierzu werden neue Technologien und Methoden wie u.a. in der Feldforschung oder in Laboratorien, der kombinierte Einsatz von Satelliten, Flugzeugen und Drohnen, die Quantifizierung dynamischer Prozesse, aber auch innovative methodische Schritte, wie das Clustering von Daten, das maschinelle Lernen und komplexe Simulationsmodelle eingesetzt und weiterentwickelt. Daneben werden zunehmend auch Methoden der empirischen Sozialwissenschaften und der Kommunikationsforschung genutzt. Schließlich spielt der Transfer von Forschungsergebnissen hinein in die politische Entscheidungsfindung eine zunehmend wichtige Rolle.
Der FSP Evolutionäre Systembiologie ist ein Forschungsverbund, der sich mittels experimenteller Ansätze, Bioinformatik und Modellierung mit der Frage beschäftigt, wie in der Evolution neue Merkmalsausprägungen durch Veränderungen der Netzwerke auf den verschiedenen biologischen Organisationsebenen entstehen.
Wachstum und Entwicklung von Organismen beruht auf dem Wechselspiel unzähliger Bestandteile in molekularen und zellulären Netzwerken, z. B. auf den Ebenen der Genaktivierung, des Stoffwechsels und des Zellverhaltens. Im Laufe der Evolution haben sich neue Merkmale herausgebildet, indem die Struktur dieser Netzwerke, ihre Bestandteile oder die Dynamik ihrer Wechselwirkungen verändert wurden. Das Hauptziel der beteiligten Forscherinnen und Forscher aus dem Institut für Biochemie und Biologie ist es zu verstehen, wie diese Veränderungen zustande gekommen sind und wie sie sich in neue Merkmale übersetzen, aber auch ob die Struktur der molekularen und zellulären Netzwerke bestimmte evolutionäre Veränderungen begünstigt, andere aber erschwert. Um diese Fragen zu beantworten, greifen die Beteiligten auf diverse molekulare und mikroskopische Hochdurchsatz-Methoden und auf die mathematische Modellierung biologischer Systeme zurück.
