PhD position in Smart Sensors & Energy Efficient Machine Learning

DIAMOND sucht 16 hochmotivierte Doktoranden für verschiedene Positionen in Europa. Diese Positionen bieten eine spannende Gelegenheit, mit führenden Experten zusammenzuarbeiten, um Lösungen für die dezentrale Überwachung und Zustandsbewertung kritischer Infrastrukturen zu entwickeln. Diese Position konzentriert sich auf die nächste Generation verteilter Intelligenz und Entscheidungsunterstützung für große Flotten von zivilen Infrastrukturvermögen, einschließlich Brücken, Eisenbahnen und Windturbinen.

Der wissenschaftliche Zweck von DIAMOND besteht darin, dezentrale, datengestützte Rahmenbedingungen zu entwickeln, die eine robuste Überwachung und Zustandsbewertung von Infrastrukturflotten ermöglichen. Durch die Kombination von intelligentem Sensing mit verteilter Intelligenz und fortschrittlicher stochastischer Modellierung liefert das Projekt neue Methoden für skalierbare Vorhersage und Entscheidungsunterstützung über verschiedene Vermögensarten hinweg.

In dieser Rolle profitieren Sie von einer fortgeschrittenen Ausbildung an verschiedenen europäischen Universitäten und in der Industrie und nehmen an wissenschaftlichen Diskussionen im Rahmen des Marie Skłodowska-Curie Action Doctoral Network (MSCA DN) DIAMOND teil. Die Doktorandenstelle A-DC2 wird an der ETH Zürich betreut und immatrikuliert, mit geplanten Entsendungen an STMicroelectronics (Italien) und das University College Dublin. Der Doktorand wird an der Entwicklung neuartiger intelligenter Sensoren und energieeffizientem maschinellen Lernen auf Mikrocontrollern arbeiten.

Die Ziele dieser Dissertation umfassen:

• Entwurf und Prototyping modularer, kostengünstiger Sensorknoten, die Vibration, Dehnung und Umweltsensoren mit MCU-klassigen Edge-AI-Funktionen integrieren.
• Optimierung der Sensorfrontends, des Energiemanagements und der Kommunikationsschnittstellen für minimalen Standby- und Inferenzenergieverbrauch.
• Implementierung der Merkmalsextraktion (FFT, modale Parameter, Übertragungsmetriken) und Bereitstellung quantisierter TinyML-Modelle, die gemeinsam mit ADC1 entwickelt wurden.
• Integration von Multi-Source-Energieerzeugung (Vibration, Solar, RF usw.) und dynamischen Energiemanagementrichtlinien, um Energie-Neutralität und autonomen Betrieb in langfristigen Einsätzen zu erreichen.
• Bereitstellung und Validierung von Sensornetzwerken an repräsentativen Vermögenswerten (Brückentestbetten, Turbinenanlagen), nahtlose Schnittstelle mit den Graphanalysen und hybriden digitalen Zwillingen von ADC1.

Diese Position ist für 36 Monate angeboten, mit dem frühesten Startdatum nach Vereinbarung bei der Rekrutierung. Der akademische Hauptberater ist PD. Dr. Michele Magno (ETH Zürich, D-ITET), in enger Zusammenarbeit mit Prof. Eleni Chatzi (ETH Zürich, D-BAUG, Betreuer von A-DC1) und zusätzlicher Mentorschaft während der Entsendungen.

Profil: Bewerber müssen einen M.Sc. Diplom (120 ECTS-Punkte) oder gleichwertig in Bau-, Maschinen- oder Elektrotechnik, Geowissenschaften, Physik, angewandter Mathematik, Informatik oder verwandten Bereichen besitzen und am Anfang ihrer Forschungskarriere stehen. Zu den Hauptqualifikationen gehören starke analytische und quantitative Fähigkeiten in numerischer Analyse, Programmierung, Hochleistungsrechnen sowie Kenntnisse in Dynamik und struktureller Gesundheitsüberwachung, Datenanalyse und Modellierung sowie Interesse an laborbasierten Experimenten und Ingenieuranwendungen. Ein solides Wissen der englischen Sprache als gesprochene und geschriebene Arbeitssprache ist zwingend erforderlich.

Wir erwarten gute zwischenmenschliche Fähigkeiten, die Fähigkeit, in einem vielfältigen, multidisziplinären Umfeld zu gedeihen, die Fähigkeit, Arbeiten auf internationalen Konferenzen zu präsentieren, sowie die Bereitschaft, einige Monate mit Projektmitarbeitern an Partneruniversitäten in diesem Projekt zu arbeiten.

Eligibility-Kriterien: Forscher können jeder Nationalität angehören. Zum Zeitpunkt der Rekrutierung dürfen Forscher:

• Keinen PhD-Titel erhalten haben (Bewerber, die ihre Doktorarbeit erfolgreich verteidigt, aber den Doktortitel noch nicht formal erhalten haben, werden nicht als berechtigt angesehen).
• In den letzten 3 Jahren nicht länger als 12 Monate in der Schweiz gelebt oder ihre Haupttätigkeit ausgeübt haben.

Wir bieten Ihnen die Möglichkeit, Teil von DIAMOND zu sein, das nicht nur sechzehn DCs dabei unterstützt, ein hohes Maß an technischer und projektspezifischer Exzellenz zu erreichen, sondern Ihnen auch viele Möglichkeiten bietet, Fähigkeiten zu entwickeln, die auf ein breiteres Spektrum von Möglichkeiten übertragbar sind. Sie haben die Möglichkeit, Industrie und andere akademische Institutionen innerhalb des Konsortiums zu besuchen. Nach Abschluss des Programms werden Sie ein umfassendes Verständnis des Prozesses von der Forschung über Innovation bis zur Implementierung in der Industrie und ein starkes, karrierebestimmendes Netzwerk haben.

Wir schätzen Vielfalt und Nachhaltigkeit. Im Einklang mit unseren Werten fördert die ETH Zürich eine inklusive Kultur. Wir fördern Chancengleichheit, schätzen Vielfalt und pflegen ein Arbeits- und Lernumfeld, in dem die Rechte und Würde aller Mitarbeiter und Studierenden respektiert werden. Nachhaltigkeit ist ein Kernwert für uns – wir arbeiten konsequent auf eine klimaneutrale Zukunft hin.

Die ETH Zürich ist eine der weltweit führenden Universitäten, die sich auf Wissenschaft und Technologie spezialisiert hat. Wir sind bekannt für unsere hervorragende Ausbildung, bahnbrechende Grundlagenforschung und den direkten Transfer neuen Wissens in die Gesellschaft. Über 30.000 Menschen aus mehr als 120 Ländern finden unsere Universität als einen Ort, der unabhängiges Denken fördert und ein Umfeld schafft, das Exzellenz inspiriert.