Internationales Symposium "Cavitation meets Data Science"

"Wie allgemeingültig sind Methoden der nichtlinearen Dynamik - Anwendungen von Kavitation bis Schlaf "- spannender Vortrag von Prof. Dr. Dagmar Krefting

Prof. Dr. Dagmar Krefting, Direktorin Institut für Medizinische Informatik
Prof. Dr. Dagmar Krefting, Direktorin Institut für Medizinische Informatik; Foto: Dr. Martin Wiesenfeldt© UMG images. All rights reserved

Methoden aus der Grundlagenforschung in der Physik sind hilfreich bei der Erforschung von Schlafstörungen

„Besonders erfolgreich ist Forschung, wenn sie eine Einheit aus Experiment, Theorie und Anwendung bildet.“ – so ein Fazit von Prof. Dr. Dagmar Krefting (Direktorin des Instituts für Medizinsche Informatik) bei einem eingeladenen Vortrag beim Internationalen Symposium „Cavitation meets Data Science“ am 10./11. Juni 2022 in Göttingen. Dieses Symposium wurde gemeinschaftlich von dem Institut für Medizinischen Informatik der UMG durch Prof. Dr. Dagmar Krefting und Dr. Martin Wiesenfeldt, mit dem Dritten Physikalischen Institut der Georg-August-Universität Göttingen durch Dr. Robert Mettin sowie dem Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation durch apl. Prof. Dr. Ulrich Parlitz und Prof. Dr. Stefan Luther ausgerichtet. Das Symposium wurde anlässlich des 80. Geburtstages von Prof. Dr. Werner Lauterborn, dessen besondere Leistungen auf dem Gebiet der Kavitationsforschung, gewürdigt.

Im Mittelpunkt dieser Tagung standen Fortschritte der experimentellen Techniken, der theoretischen und numerischen Modellierung, sowie der technischen und medizinischen Anwendungen des Phänomens der Kavitation. Kavitation tritt auf, wenn einer Flüssigkeit (zum Beispiel Wasser) so viel Energie zugeführt wird, sodass diese aufreißt und kleine Bläschen bildet, die mit (Wasser-)Dampf geringen Druckes gefüllt sind. Diese in den Bläschen gespeicherte Energie wird vorzugsweise in Richtung benachbarter Oberflächen wieder abgegeben. Die dabei auftretenden Drücke und Temperaturen sind so hoch, dass massive Auswirkungen auf diese benachbarten Oberflächen entstehen.

Das kann vorteilhaft sein (Sterilisation durch Abtöten von Keimen, Transport von Medikamenten in die Zelle, Zertrümmerung von Nierensteinen, etc. ) oder auch unerwünscht (Schäden bei Laserbehandlung der Netzhaut, technische Systeme, etc.).

Die bei diesem Phänomen auftretenden extremen Bedingungen stellen besondere Herausforderungen an alle eingangs erwähnten Teile wissenschaftlicher Arbeit: Experiment, Theorie und Anwendung. Ein wesentlicher Analysebaustein zum Verständnis dieses Systems sind Methoden aus der Nichtlinearen Dynamik und der Chaostheorie. Prof. Dr. Dagmar Krefting adressierte in ihrem Vortrag, inwieweit diese Methoden übertragbar auf andere (medizinische) Untersuchungsobjekte sind. Beispiele aus Mehrkanalmessungen in der Schlafmedizin und kardiologischen Zeitreigen zeigen, dass ein solcher Transfer durchaus sinnvoll ist und zu einem tieferen Verständnis dieser Systeme und somit zu medizinischem Fortschritt führen kann. In allen Beispielen stellt instationäres und transientes Verhalten die eingesetzten Algorithmen, auch aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz, vor besondere Herausforderungen.

Interessierte finden weitere Informationen auf der Veranstaltungswebsite: https://cav2ds.pages.gwdg.de/cav2ds_2022/

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