Förderstipendium Simulierte Welten
Ein kurzer Überblick
Was: | Löse spannende Fragestellungen aus der Forschung von Mitarbeiter/innen des Rechenzentrums des KIT. Dazu wirst du zusammen mit einer/m weiteren Schüler/in mathematische Methoden und den Computer zur Lösung und Simulation einsetzen. Die diesjährigen Themen findest du unten auf dieser Seite. |
Wer: | Du liebst naturwissenschaftliche und informationstechnische Herausforderungen? Du willst wissen, was hinter Simulationen steckt, selbst mathematische Modelle entwickeln und eine eigene Simulation dazu implementieren? Wenn du mindestens in der 10. Jahrgangsstufe an einem Gymnasium in Karlsruhe, Ettlingen, Stutensee oder Umgebung bist, dann bewirb dich bei uns! |
Wann: | Am 19. Oktober um 16 Uhr findet für alle ausgewählten Schüler/innen ein erstes Treffen mit den Betreuer/innen statt. Anschließend trefft ihr euch in euren Teams (je 1-2 Schüler/innen + 1 Betreuer/in) etwa 10-12 mal während des Schuljahres. Die Treffen dauern etwa 2 Stunden. Zusätzlich werden seitens der Betreuer/innen für die Zeit zwischen den Treffen Aufgaben gestellt. Gegen Ende des Schuljahres wird es eine Abschlussveranstaltung geben, in der alle Stipendiatinnen und Stipendiaten ihre Ergebnisse vor Forschern, Eltern, Freunden und Lehrkräften vorstellen. |
Wo: | Das erste Treffen mit den Betreuer/innen findet am KIT Campus Süd, Karlsruhe in Präsenz statt. Die übrigen Treffen finden in Absprache mit deinen Betreuer/innen zum Teil online und zum Teil in Präsenz statt. |
Stipendiumsbeitrag: | 1000,- € |
Bewerbung: |
Die Bewerbungsphase ist geöffnet, Bewerbungsschluss ist der 9. Oktober 2023. Deine Bewerbungsunterlagen schicke vollständig per E-Mail |
Das Rechenzentrum (SCC) und das Projekt Simulierte Welten stellen sich vor
Das Steinbuch Centre for Computing (SCC) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat sich zum Ziel gesetzt, zur Förderung besonders begabter Schüler/innen beizutragen. Im Rahmen des Projekts „Simulierte Welten“ dürfen Schüler/innen ab der 10. Jahrgangsstufe an einem Projekt aus dem Informatik- und Naturwissenschaftlichem Bereich am SCC arbeiten. Betreut werden sie dabei von einer Wissenschaftlerin oder einem Wissenschaftler des SCC. Zur Auswahl stehen verschiedene Themen aus den Bereichen Simulation, Hochleistungsrechnen und Big Data. Dies beinhaltet die Möglichkeit, an einem der 500 weltweit schnellsten Supercomputer zu arbeiten.
Die Themen
Molekulardynamik-Simulation |
Forschung im Bereich Materialforschung (Dr. Ivan Kondov) Um zu verstehen, wie die atomare Struktur von natürlichen und künstlichen Materialien sowie von biologischen Systemen mit ihren Eigenschaften und Funktionen zusammenhängt, ist es notwendig zu untersuchen, wie die Atome und Moleküle im Raum interagieren und sich bewegen. Die Molekulardynamik stellt einen mathematischen Algorithmus und daher ein virtuelles Mikroskop zur Verfügung, um die Bewegung von Atomen und Molekülen zu simulieren, um Eigenschaften komplexer Systeme mit einem Computer zu untersuchen und vorherzusagen. |
Strömungssimulation: Geschwindigkeit und Partikelbahnen |
Forschung im Bereich Energie (Dr.- Ing. Jordan Denev) Es werden komplexe Prozesse der turbulenten Strömungen, wie z.B. bei Windturbinen oder bei stürmische Böen im Wald anhand numerischer Methoden erforscht, die sehr rechenintesiv sind und deswegen den Einsatz von Supercomputern unvermeidbar machen. Prozesse mit Wärmeumwandlung wie diese, die in Solarparks oder in Gasturbinen auftreten, sind ein weiterer Gegenstand unserer Forschung. Feinstaubpartikel und Aerosole, sowohl in Gebäuderäumen, Klassenzimmer oder in Anlagen, die einen Einfluss auf unsere Gesundheit haben, bilden ein Teil unserer numerischer Modellierung. |
Chemie-Klimasimulationen mit EMAC |
Forschung im Bereich Klima und Umwelt (Dr. Ole Kirner) Der Schwerpunkt des Simulation und Data Lab Earth System Science ist High |
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Forschung in Bereich Hochenergiephysik (Dr. Manuel Giffels) Teilchenbeschleuniger wie der Large Hadron Collider am CERN in Genf bringen Protonen bei höchsten Energien zur Kollision. Dabei werden neue Teilchen aus der freiwerdenden Energie erzeugt. Für eine Analyse dieser Kollisionsereignisse ist ein Vergleich mit verschiedenen theoretischen Modellen anhand von Monte Carlo Simulationen unabdingbar um Modelle identifizieren zu können, die die physikalischen Prozesse exakt beschreiben. Im Rahmen des Projektes „Simulierte Welten" haben Sie die Möglichkeit eine Monte Carlo Simulation und eine vereinfachte Analyse vom Zerfall des Z-Bosons selbstständig auf Supercomputern durchzuführen. |
Forschung im Bereich Quantencomputing (Dr. Eileen Kühn) Mit Verfügbarkeit von Quantencomputern ergeben sich neuartige Möglichkeiten zur Berechnung vieler mathematischer und physikalischer Problemstellungen. Auf Basis quantenmechanischer Zustände mit Superposition und Quantenverschränkung von sogenannten Qubits lassen sich beispielsweise Quantenalgorithmen für die Suche in großen Datenmengen und der Faktorisierung großer Zahlen entwerfen, die diese Probleme effizienter lösen als klassische Algorithmen. Der praktische Einsatz ist heute allerdings noch durch die Verfügbarkeit, Anzahl und Störanfälligkeit der Qubits beschränkt. Wir schauen uns daher an, wie Algorithmen für Quantencomputer entworfen und programmiert werden und wie sich Simulationen von den Ergebnissen echter Quantencomputer unterscheiden.
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Bewerbungsunterlagen
Deine Bewerbung sollte folgende Dokumente beinhalten:
- ausgefüllter Bewerbungsbogen
- Empfehlungsschreiben einer Lehrkraft inklusive Kontaktdaten: Suche dir eine Lehrkraft deiner Schule aus, die dich unterstützt und für uns als Ansprechperson für dich gilt. Diese Lehrkraft sollte dich kennen und wenn möglich ein Empfehlungsschreiben ausstellen, damit wir dich besser kennenlernen können.
- Zeugniskopie des letzten Zeugnisses
- Lebenslauf
Die Bewerbungsphase ist bis 9. Oktober 2023 geöffnet.
Bitte sende deine Bewerbungsunterlagen vollständig per Mail oder per Post (z. H. Ivan Kondov, Steinbuch Centre for Computing, Karlsruher Institut für Technologie, Hermann-von-Helmholtz-Platz 1, 76344 Eggenstein-Leopoldshafen).
Hinweise zum Datenschutz
Im Rahmen der Bewerbung und der Abwicklung des Förderstipendiums werden personenbezogene Daten wie z.B. dein Name und deine E-Mailadresse verarbeitet. Damit du nachlesen kannst, was wir (das KIT) mit deinen Daten machen, haben wir dir hier Informationen zum Datenschutz zusammengestellt: Datenschutzerklärung Förderstipendium „Simulierte Welten“.
Da auch Kontaktdaten deiner Lehrkraft bei dem einzureichenden Empfehlungsschreiben verarbeitet werden, solltest du diese Informationen auch deiner Lehrkraft zukommen lassen.
Schonmal vorab: Wenn du angenommen wirst, werden wir auch fragen, ob du damit einverstanden bist, dass wir Fotos machen um diese später veröffentlichen. Ebenso werden wir dich fragen, ob du mit einer Veröffentlichung deines Namens einverstanden bist. Dazu haben wir zusätzliche Informationen für dich, die du dann mit einer Einwilligungserklärung zusammen erhältst.