PhD student - Machine Learning (m/f/d)

Das Helmholtz-Zentrum Hereon führt internationale Spitzenforschung für eine sich verändernde Welt durch: Rund 1.000 Mitarbeiter tragen zur Bekämpfung des Klimawandels, zur nachhaltigen Nutzung der Küstensysteme der Welt und zur ressourcenschonenden Verbesserung der Lebensqualität bei. Vom Grundlagenforschung bis zu praktischen Anwendungen deckt das interdisziplinäre Forschungsspektrum ein einzigartiges Spektrum ab.

Das Institut für Material- und Prozessdesign widmet sich der nachhaltigen und ökologischen Entwicklung innovativer Materialien und Fertigungsprozesse, insbesondere für den Verkehrssektor und die Medizintechnik. Zu diesem Zweck werden Materialien maßgeschneidert und Fertigungsprozesse so gestaltet, dass Ressourcen geschont werden - von der Modellierung des Materialverhaltens bis zur Entwicklung des Materials bis hin zum fertigen Bauteil.

Das Institut für Material- und Prozessdesign am Helmholtz-Zentrum Hereon bietet eine 4-jährige Promotionsstelle im Bereich Maschinenlernen und Computersimulationen an. Der Schwerpunkt des Promotionsprojekts liegt auf der Entwicklung von Maschinenlernmodellen für Regressions- und Verstärkungsaufgaben, um mit etablierten Methoden aus dem Ingenieurwesen und der Computersimulation (wie der Finite-Elemente-Methode) zu arbeiten, diese zu verbessern oder zu ersetzen, um Beziehungen entlang der Zusammensetzung-Prozess-Struktur-Eigenschafts-Leistungs-Kette darzustellen und auszunutzen; dadurch wird die Stabilität und Kontrolle neuartiger Fertigungsprozesse ermöglicht sowie die gewünschten Eigenschaften in der Materialwissenschaft und im Ingenieurwesen erreicht. Anwendungsfälle werden im Bereich der additiven Fertigung von Leichtbaukonstruktionen definiert, um die neuartige Entwicklung von Materialien und Prozessdesign zu ermöglichen.

Die Promotionsstelle wird von Prof. Noomane Ben Khalifa (Hereon/Leuphana Universität Lüneburg) betreut und von Dr.-Ing. Frederic Bock (Hereon) unterstützt.

Das Ziel ist es, Computersimulationen und Maschinenlernmodelle zu kombinieren, um ihre Kompatibilität mit Problemen aus dem Maschinenbau und der Materialforschung zu erweitern, die bisher aufgrund ihrer hohen Komplexität nicht angegangen werden konnten, was Ansätze verhindert, die ausschließlich auf klassischer mechanistischer Modellierung oder klassischem maschinellem Lernen basieren.

Gleichstellung ist ein wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Wir möchten daher qualifizierte Frauen ausdrücklich ermutigen, sich auf die Stelle zu bewerben.

• Entwicklung eines neuartigen Maschinenmodells basierend auf Retrieval-Augmented Generation (RAG) und Verstärkungslernen, das mit Methoden aus dem Ingenieurwesen und der Computersimulation kombiniert, verbessert oder ersetzt werden kann
• Implementierung Ihrer Maschinenlernarchitekturen in Python (z.B. mit PyTorch)
• Validierung Ihrer Ergebnisse in Zusammenarbeit mit Kollegen aus verschiedenen Anwendungsbereichen
• Veröffentlichung und Präsentation Ihrer wissenschaftlichen Ergebnisse in internationalen Fachzeitschriften und auf internationalen Konferenzen und Workshops

Voraussetzungen:

• Masterabschluss in Computational Engineering, Maschinenbau, Informatik, angewandter Mathematik, Physik oder einem ähnlichen Bereich
• Sehr gute Programmierkenntnisse in Python
• Gute Vorkenntnisse in neuronalen Netzwerken mit gängigen Python-ML-Bibliotheken wie PyTorch
• Bevorzugt auch Hintergrundwissen in Computational Mechanics und angewandter Mathematik
• Sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Wir bieten:

• Eine spannende und abwechslungsreiche Tätigkeit in einem Forschungszentrum mit rund 1.000 Mitarbeitern aus mehr als 60 Nationen
• Ein gut angebundenes Forschungsareal (ÖPNV-Bus) und beste Vernetzungsmöglichkeiten
• Individuelle Weiterbildungsmöglichkeiten
• Soziale Leistungen gemäß dem Tarifvertrag des öffentlichen Dienstes und Vergütung bis Entgeltgruppe 13 gemäß TV EntgO Bund
• Eine hervorragende technische Infrastruktur und moderne Arbeitsplatzgestaltung
• 6 Wochen Urlaub pro Jahr; Betriebsferien zwischen Weihnachten und Neujahr
• Sehr gute Vereinbarkeit von Privat- und Berufsleben; Angebote für mobiles und flexibles Arbeiten
• PhD Buddy Programm
• Die Möglichkeit, in ein Promotionsprogramm an der Leuphana Universität Lüneburg einzutreten
• Der Arbeitsort ist Geesthacht, mit der Möglichkeit, auch an der Leuphana Universität Lüneburg zu arbeiten
• Familienfreundliche Unternehmenspolitik mit Betreuungsmöglichkeiten, z.B. einer Kita in der Nähe des Unternehmens
• Kostenloses Unterstützungsprogramm für Mitarbeiter (EAP)
• Unternehmensvorteile
• Ein abwechslungsreiches Angebot in der Mensa auf dem Campus

Schwerbehinderte Menschen und diesen gleichgestellte Personen, die für die Stelle gleichermaßen geeignet sind, werden im Rahmen der gesetzlichen Vorgaben bevorzugt berücksichtigt.