Biermann-Vorlesungen 2026: Kosmologie und KI

von Prof. Benjamin D. Wandelt, Bloomberg Distinguished Professor an der Johns Hopkins University 

Prof. Wandelt und seine Gruppe sind weltweit führend in der statistischen Analyse kosmologischer und astrophysikalischer Daten. Sie haben eine Vorreiterrolle bei der Anwendung von Werkzeugen der künstlichen Intelligenz (KI) und des maschinellen Lernens (ML) in der Kosmologie und Astrophysik gespielt und tun dies auch weiterhin. Prof. Wandelt hat neue, leistungsstarke und innovative Methoden zur Interpretation komplexer Daten aus kosmologischen Durchmusterungsbeobachtungen der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB) und der großräumigen Struktur (LSS) des Universums entwickelt. Zu diesen Methoden zählen die „Pseudo-Cl-Methode“, die Gibbs-Sampling-Methode und der BORG-Algorithmus (Bayesian Origin Reconstruction from Galaxies). In jüngerer Zeit leistete er Pionierarbeit bei der Entwicklung von ML-Inferenz, generativer Modellierung und dem Einsatz von KI für wissenschaftliche Entdeckungen in der Astrophysik und Kosmologie.

All diese Techniken sind in der Fachwelt bekannt, weit verbreitet und gelten als Durchbrüche in der kosmologischen Forschung. Es ist schwierig, eine KI-/ML-Anwendung in der Kosmologie zu finden, die nicht von seinen Ideen beeinflusst wurde. So bilden diese Methoden beispielsweise die Grundlage für fast alle aktuellen ML-Anwendungen zur Parameterinferenz im Kontext hochleistungsfähiger physikalischer Rechenmodelle in der Kosmologie.

Seit 2021 spielt Prof. Wandelt eine führende Rolle in der Simons Collaboration zum Thema „Learning the Universe“. Diese Zusammenarbeit bringt Astrophysiker, die sich mit Schwarzen Löchern, dem interstellaren Medium und der Galaxienentstehung befassen, sowie Kosmologen, die das gesamte beobachtbare Universum untersuchen, und Machine-Learning-Forscher durch die von ihm entwickelten Methoden zusammen. Diese Methoden ermöglichen eine quantitative Auseinandersetzung mit kosmologischen Daten unter Nutzung der vollen Leistungsfähigkeit von Computermodellen.

Es steht außer Frage, dass die Bedeutung der KI-/ML-Forschung in Zukunft weiter zunehmen wird. In den diesjährigen Biermann-Vorlesungen am MPA wird Prof. Wandelt verschiedene Ansätze untersuchen. Die 1997 ins Leben gerufene Biermann-Vorlesungsreihe ist eine zentrale wissenschaftliche Veranstaltung des MPA. Ziel ist es, die wissenschaftliche Aktivität in der gesamten München-Garching-Gemeinschaft anzuregen, indem ein renommierter externer Wissenschaftler für einen Monat nach Garching eingeladen wird. Dadurch bleibt reichlich Zeit für den wissenschaftlichen Austausch mit unseren Mitarbeitern, Postdocs und Studierenden bei Kaffee, Mittagessen, Instituts-Seminaren und anderen Veranstaltungen.

Prof. Wandelt promovierte im Jahr 2000 am Imperial College London in Physik. Anschließend war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Zentrum für Theoretische Astrophysik in Kopenhagen, Dänemark, sowie an der Princeton University in den USA tätig. 2001 trat er in die Fakultät der University of Illinois at Urbana-Champaign ein und wurde 2006 zum Associate Professor mit Festanstellung befördert. 2010 wechselte er als Professor Classe exceptionnelle und Inhaber des International Chair of Theoretical Cosmology an das Institut d'Astrophysique de Paris (IAP), wo er das Laboratoire d’Excellence Lagrange Institute mitbegründete und bis 2022 leitete. 2024 übernahm er seine derzeitige Position als Bloomberg Distinguished Professor für Kosmologie und wissenschaftliche KI an der Johns Hopkins University. Er ist Mitautor von mehr als 350 Artikeln in referierten Fachzeitschriften, von denen viele großen Einfluss auf das Fachgebiet hatten.

Prof. Wandelt wurde 2006 mit dem Friedrich-Wilhelm-Bessel-Forschungspreis von der 2006 Alexander von Humboldt-Stiftung ausgezeichnet. 2015 wurde er zum Fellow der American Physical Society (APS) gewählt, „für seine führende Rolle bei der Entwicklung von Algorithmen und Werkzeugen zur Analyse und Interpretation von Daten der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung sowie für die Entwicklung neuartiger Ansätze für kosmologische Analysen”. 2019 wurde er zudem zum Fellow der 2012 gegründeten International Astrostatistics Association gewählt, die die Zusammenarbeit zwischen Statistikern und Astrophysikern fördert. Er erhielt 2016 den Gruber-Kosmologiepreis und wurde 2019 gemeinsam mit dem Planck-Wissenschaftsteam mit dem Giuseppe-und-Vanna-Cocconi-Preis der European Physical Society ausgezeichnet. Für seine Beiträge zur Planck-Mission erhielt er zudem den NASA Group Achievement Award (2009 und 2010) sowie den Group Achievement Award der Royal Astronomical Society (2018). Im Jahr 2011 wurde ihm die „Senior ANR Chaire d’Excellence” verliehen. Mit diesem Programm sollten die besten Forscher und Professoren nach Frankreich geholt werden, indem umfangreiche Mittel zur Bildung eines Teams und zur Durchführung eines ambitionierten Forschungsprojekts mit sichtbarer Wirkung bereitgestellt wurden.

Titel: Cosmology and AI: From the Origins of Everything to the Future of Science

Alle Vorträge finden im Großen Seminarraum E.0.11 des MPA statt.

 

Mittwoch, 24. Juni 15:30

"Let There Be Noise"

 

Mittwoch, 1. Juli 15:30

"Learning the Universe"  

 

Mittwoch, 8. Juli 15:30

“A New Dawn of Science”