Die Universität Stuttgart verleiht den Prima!-Preis seit 2014 zur Ehrung herausragender Abschlussarbeiten von Absolventinnen. Frauen sollen damit zu einer wissenschaftlichen Karriere ermutigt und bei dieser gefördert werden. Seit drei Jahren findet die Übergabe der Urkunde im Rahmen des Forschungstags statt. Am 31. Januar bekam die Wissenschaftlerin Anna Schwarz den Prima!-Preis. Bei uns im Interview erzählt sie, was das Besondere an ihrer Arbeit ist.
1. Können Sie erklären, was das Thema Ihrer Masterarbeit ist und dieses in den größeren Forschungsrahmen einordnen?
Das Thema der Masterarbeit ist die Vorhersage von Stoßwellen aus Simulationsdaten von Strömungen. Eine Stoßwelle ist ein Phänomen, welches zur abrupten Änderung der aerodynamischen Größen, wie dem Druck, führt. Dieses Verhalten kann sowohl die Performance, als auch die Struktur eines Flugzeuges beeinflussen. Stellen wir uns vor, dass wir mit dem Flugzeug in den Urlaub fliegen und einen Platz am Fenster mit Sicht auf die Flügel des Flugzeuges haben. Die Luft, welche um das Flugzeug strömt, wird an den Flügelspitzen stärker beschleunigt und es bilden sich Stoßwellen aus. Diese führen zu der Entstehung von Wirbeln, welche den Widerstand erhöhen, was wiederum einen erhöhten Kerosinverbrauch zur Folge hat.
Daher ist die Erkennung von solchen Phänomenen essenziell. Hierfür ist eine Simulation des Strömungsverhaltens möglich. Bei einer solchen numerischen Simulation, also dem Versuch, die Realität am Computer nachzubilden, müssen diese Stoßwellen zuverlässig erkannt und geeignet behandelt werden. Diese Erkennung war bisher stark parameterabhängig und erforderte eine große Erfahrung bzw. in einigen Fällen ist reines Ausprobieren die einzig mögliche Lösung. In meiner Masterarbeit habe ich einen neuen Stoßdetektor basierend auf Methoden aus der Bilderkennung wie z.B. neuronalen Netzen entwickelt. Dieser benötigt keine Eingaben und kein Vorwissen vom Anwender und ist teilweise sogar genauer als bisher existente Methoden.
2. Weshalb haben Sie sich für dieses Thema entschieden und was begeistert Sie daran?
Mich hat daran die Kopplung der numerischen Methoden mit dem maschinellen Lernen, welchem ich in unserem Studium noch nicht begegnet bin, interessiert. Ein neuronales Netz ist ein Algorithmus aus dem maschinellen Lernen, welcher zur Bilderkennung eingesetzt werden kann. Ein einfaches Beispiel wäre: Sie geben einem neuronalen Netz 200.000 Katzenbilder und 200.000 Hundebilder. Und zu jeder Katze sagen sie ihm es ist eine Katze, zu jedem Hundebild sagen sie ihm es ist ein Hund. Dadurch „lernt“ das neuronale Netz Katzen und Hunde auf Bildern zu identifizieren.
Auf die Masterarbeit übertragen heißt das, man gibt dem neuronalen Netz Bilder von Stoßwellen und Bilder von Strömungen ohne Stoßwellen, denn es muss auch wissen, was kein Stoß ist. Dadurch „lernt“ es dann, Stöße vorauszusagen.
3. Warum würden Sie empfehlen, sich nach der Schule für das Studium der Luft- und Raumfahrttechnik zu entscheiden?
Ich würde allen empfehlen, dass zu studieren, was sie am meisten interessiert. Sollte sich jemand für die Luft- und/oder Raumfahrttechnik oder das Ingenieurwesen im Allgemeinen interessieren, kann ich Ihm diesen Studiengang nur empfehlen, da einem viele Chancen, wie z.B. Auslandsaufenthalte geboten werden und aufgrund der breiten Bandweite an Themengebieten, auch außerhalb der Luft- und Raumfahrt.
4. Warum haben Sie sich für diesen Studiengang entschieden?
Ich habe mich vor meinem Studium sowohl für die Mathematik, Physik, Chemie als auch Informatik interessiert und dieser Studiengang vereinigte alle diese Themengebiete.
5. Wo sehen Sie sich in der Zukunft?
In der Zukunft hoffe ich abwechslungsreiche und spannende Themen zu bearbeiten, entweder an der Universität oder in der Industrie.
