Ph.D. Position (f/m/d) in Computer Science / Environmental Data Science Advancing deep learning[...]

Organisationseinheit: Institut für Theoretische Informatik (ITI)

Ihre Aufgaben:

Sie möchten eine Promotion in Informatik anstreben, die sich auf die Entwicklung von Deep-Learning-Methoden konzentriert und diese Methoden auf einen kritischen Klimarisikofaktor anwenden, mit dem Gesellschaften im 21. Jahrhundert konfrontiert sein werden? Wenn ja, ermutigen wir Sie, sich für unsere PhD-Position innerhalb der multidisziplinären, internationalen Graduiertenschule C4LaNd zu bewerben!

Sie werden sich auf die Weiterentwicklung probabilistischer Deep-Learning-Modelle für spatiotemporale Vorhersagen konzentrieren, mit dem Hauptziel, mehrere Dimensionen von Waldbrandrisiken zu modellieren, wobei Daten aus Computersimulationen und Erdbeobachtungen (z.B. Satellitendaten) verwendet werden. Ein zentraler Bestandteil wird die Entwicklung verbesserter Algorithmen sein, die auf den jüngsten Fortschritten in der KI basieren, wie z.B. Versionen von Diffusionsmodellen. Sie werden diese methodischen Entwicklungen dann anwenden, um Risikobewertungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel zu unterstützen. Ihr Projekt wird beispielsweise die kombinierten Auswirkungen des Klimawandels und der Veränderungen in der Landnutzung auf die Biodiversität untersuchen.

Ihr Waldbrandmodell soll letztendlich ein Bestandteil des dynamischen globalen Vegetationsmodells LPJ-GUESS und des KI-Weltmodells WOW des Erdsystems werden. Ihre Arbeit wird auch zu einer verbesserten Online-Darstellung von Waldbränden in zukünftigen Klima- und Ökosystemsimulationen führen.

Hintergrund:

C4LaNd ist eine neue Graduiertenschule, die erfahrene und promovierte Forscher aus den Natur-, Sozial-, Wirtschafts- und Ingenieurwissenschaften zusammenbringt, um die Herausforderungen einer nachhaltigen Nutzung von Land zum Wohle von Mensch und Natur anzugehen. Sie erhalten einen dualen Doktortitel von KIT und der University of Melbourne, einschließlich eines einjährigen Forschungsaufenthalts in Melbourne. Weitere Informationen zu C4LaNd und den ausgeschriebenen Ph.D.-Positionen finden Sie unter C4LaNd.earth.

Dieses PhD-Projekt wird in der Forschungsgruppe KI in Klima- und Umweltwissenschaften am Fachbereich Informatik des KIT in Karlsruhe, Deutschland, angesiedelt sein. Ihr primärer Doktorvater wird Prof. Peer Nowack sein, und Sie werden eng mit Prof. Almut Arneth und Dr. Carolina Natel vom Institut für Atmosphärische Umweltforschung des KIT zusammenarbeiten. Ihr Co-Betreuer in Melbourne wird Dr. Benjamin Henley sein.

Forschungsrichtungen umfassen:

• Fortschritte bei Deep-Learning-Methoden für probabilistische spatiotemporale Modellierung.
• Verwendung dieser Methoden zur Bewertung mehrerer Dimensionen des Waldbrandrisikos unter zukünftigen Klima- und Landnutzungsszenarien, insbesondere hinsichtlich der Auswirkungen auf die Biodiversität.
• Zusammenarbeit mit anderen C4LaNd-PhD-Forschern und mit Modellierern in den Forschungscommunities LPJ-GUESS und WOW.
• Überprüfung der Literatur und anderer Datenquellen zur Unterstützung Ihrer Arbeit.
• Präsentation Ihrer Ergebnisse auf nationalen und internationalen Konferenzen.

Eintrittstermin: November 2026

Ihre Qualifikation:

• Ein Master-Abschluss in Informatik, Mathematik, Physik, Datenwissenschaft oder einem verwandten Bereich.
• Starke Programmierkenntnisse, idealerweise in Python und C++.
• Fließende Englischkenntnisse (schriftlich und mündlich).
• Freude an der Mitarbeit in einem internationalen, multidisziplinären Ausbildungsprogramm.
• Bereitschaft, einen einjährigen Forschungsaufenthalt an der University of Melbourne zu absolvieren.