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Future Proof

Samantha Fairchild mit Walter-Benjamin-Stipendium ausgezeichnet

Veröffentlicht am 16.01.2023

Tolle Neuigkeiten zum Start des neuen Jahres kommen von unserer Wissenschaftlerin Samantha Fairchild. Ihr Forschungsprojekt „Analysis of discrete sets arising from geometry“ wird im Rahmen des Walter-Benjamin-Programms der DFG (Deutsche Forschungsgemeinschaft) mit einem zweijährigen Postdoc-Stipendium gefördert – eine wunderbare Chance, ein eigenes Forschungsprojekt an unserem Institut zu leiten.

Der besondere Charakter des Projekts besteht darin, grundlegende Verbindungen zwischen den scheinbar voneinander unanhängigen Gebieten der Translationsflächen und der nichtlinearen Algebra zu finden. Bei der Erforschung von Translationsflächen und ihren Modulräumen kommen verschiedene Techniken aus der Dynamik, der Zahlentheorie und der Geometrie zum Einsatz. In der nichtlinearen Algebra werden weitreichende Techniken und Theorie bereitgestellt, die die algebraische Geometrie in die Welt der Datenverarbeitung und der Anwendungen vordringen lässt. Indem Samantha die Brücke zwischen diesen Gebieten schlägt und für beide Bereiche dadurch neuartige Methoden bereitstellt, hofft sie, neue Durchbrüche zu erzielen.

Samantha Fairchild wurde 2021 im Fachgebiet Mathematik an der University of Washington promoviert. Sie forschte danach an unserem Institut als Postdoktorandin in der von Paul Breiding geleiteten Emmy-Noether-Gruppe. Auf diese Zeit blickt sie dankbar zurück, verdankt sie doch Pauls Mentorenschaft sowohl wissenschaftlich wertvolle Impulse als auch wichtige Hinweise für die Entwicklung von Fähigkeiten zum Schreiben von Anträgen und zur effektiven Präsentation ihrer Forschungsergebnisse.

Einen guten ersten Einblick in Samanthas Forschung gibt die kürzlich veröffentlichte Arbeit von Paul Breiding, Samantha Fairchild, Pierpaola Santarsiero und Elima Shehu, die das erwartete Verhalten einer algebraischen Varietät analysiert, indem untersucht wird, wie sie sich mit zufälligen Ebenen schneidet. Die algebraische Varietät wird in der Computer Vision verwendet, wenn es darum geht, 3D-Objekte aus einer Reihe von Bildern zu rekonstruieren.

Der zweite Schwerpunkt von Samanthas Forschungsprojekt wurde von Bernd Sturmfels inspiriert und liegt auf analytischen Darstellungen und die Näherungen der zugrunde liegenden algebraischen Kurve. Zusammen mit Türkü Özlüm Çelik und Yelena Mandelshtam veröffentlichte sie die Arbeit „Crossing the transcendental divide: from translation surfaces to algebraic curves“.

Derzeit laufen weitere Projekte, die das Thema „crossing the transcendental divide“ fortführen.

Das Walter-Benjamin-Programm ermöglicht Forscher*innen in der Postdoc-Phase, ein eigenständiges Forschungsprojekt an einem Ort ihrer Wahl selbständig umzusetzen. Das Stipendium umfasst das Gehalt sowie ein festes Budget für wissenschaftliche Zwecke, wie die Teilnahme an Konferenzen oder die Einladung von Gastwissenschaftler*innen.

So beschreibt Samantha Fairchild ihr Projekt im Einzelnen:

Das Projekt hat zwei Zielrichtungen, die in der Abbildung dargestellt sind. Oben links nehmen wir ein L-förmiges Polygon und bestimmen die Seiten entsprechend der Nummerierung. Diese Fläche wird als Goldenes L bezeichnet, da die Seitenlängen des L-förmigen Polygons durch den Goldenen Schnitt gegeben sind. Durch die Untersuchung von Bahnen, die an den Scheitelpunkten des Polygons beginnen und enden, erhalten wir das Punktmuster auf der rechten Seite. Wir analysieren die Symmetrien dieser Punktmengen und sehen, was sie über die Geometrie des goldenen L aussagen. Unten im Bild unterteilen wir das goldene L in endlich viele kleinere Regionen und können uns der algebraischen Kurve annähern, die mit dem goldenen L verbunden und unten links abgebildet ist. Dies ist ein Beispiel für die Verwendung diskreter Informationen zur Überwindung der transzendentalen Kluft zwischen Analysis und Algebra.

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