Skip to main content
Weiter zur Homepage der Europäischen Kommission (öffnet in neuem Fenster)
Deutsch de
CORDIS - Forschungsergebnisse der EU
CORDIS

Phase-space-inspired numerical methods for high-frequency wave scattering: from semiclassical analysis through numerical analysis to open-source software

Projektbeschreibung

Simulation von Hochfrequenzwellen

Akustische und elektromagnetische Wellen mit hohen Frequenzen bilden die Grundlage für Sensorik, Bildgebung und Kommunikation. Diese schnell und genau zu simulieren bleibt jedoch schwierig. In diesem Zusammenhang zielt das ERC-unterstützte Projekt PSINumScat darauf ab, die Lücke zwischen semiklassischer Analyse und numerischen Methoden zu schließen. Dazu führt es tiefgreifende mathematische Erkenntnisse ein, um Wellenstreuungs-Simulationen zu verbessern. Durch die Entwicklung besserer, schneller Algorithmen und deren Übertragung in quelloffene Plattformen wie FreeFEM wird das Projekt Werkzeuge für Wissenschaftler und Ingenieure aller Fachrichtungen bereitstellen. Mit Hauptforschern in den Bereichen semiklassische Analysis, numerische Simulationen und wissenschaftliches Rechnen könnte PSINumScat die Simulation von Hochfrequenzwellen revolutionieren und technologische Innovationen, diagnostische Fortschritte sowie Durchbrüche in der angewandten Physik ermöglichen.

Ziel

Designing fast and reliable algorithms to numerically simulate the behaviour of high-frequency acoustic and electromagnetic waves is a longstanding open problem in computational mathematics. Furthermore, these waves underpin a plethora of communication and imaging technologies; therefore any progress towards solving this problem will have wide impact.

The project aims to design, analyse, and implement in open-source software new methods for the numerical solution of high-frequency acoustic and electromagnetic wave scattering problems. These methods will be faster, more reliable, and more widely applicable than current state-of-the-art methods, with this improvement achieved by exploiting techniques from pure mathematics specifically designed to study high-frequency problems; these techniques are from the area of semiclassical analysis and are based on studying functions in phase space (the combination of physical and frequency space).

Since both numerical analysis and semiclassical analysis of high-frequency wave scattering problems are mature areas of mathematics, it is surprising that these two fields have operated largely in isolation from each other, with essentially none of the deep insights about high-frequency waves from semiclassical analysis used in the design of numerical methods for these problems.

This project will exploit this untapped potential and implement the resulting methods in the open-source multiphysics finite-element
software FreeFEM (https://freefem.org/(öffnet in neuem Fenster)) in easy-to-use packages. These packages will be designed for researchers in the applied sciences and industry seeking to simulate the behaviour of high-frequency acoustic and electromagnetic waves.

These goals will be achieved by combining the expertise of the three PIs: JG, an expert in semiclassical analysis, ES, an expert in the numerical analysis of high-frequency scattering, and PT, an expert in scientific computing and the lead developer of FreeFEM.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-ERC-SYG - HORIZON ERC Synergy Grants

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-SyG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITY OF BATH
Netto-EU-Beitrag
€ 3 060 223,00
Adresse
CLAVERTON DOWN
BA2 7AY BATH
Vereinigtes Königreich
Region
South West (England) Gloucestershire, Wiltshire and Bristol/Bath area Bath and North East Somerset, North Somerset and South Gloucestershire
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 3 060 223,00

Begünstigte (5)