Vorlesung: Scientific Visualization

Beschreibung

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Die ständig wachsende Menge von gemessenen, simulierten, gesammelten und vorgehaltenen Daten macht die Fähigkeit, aus großen und komplexen Daten verlässliche Schlüsse zu ziehen heute mehr als je zuvor zu einer gefragten Schlüsselqualifikation. Das Ziel von Visualisierung ist es, Daten so aufzubereiten und grafisch darzustellen, dass daraus - im ganz wörtlichen Sinne - neue Einsichten über komplexe Phänomene ermöglicht werden.

Diese Vorlesung bietet eine Einführung in die wichtigsten Konzepte und Methoden der Datenvisualisierung. Sie konzentriert sich auf volumetrische Daten aus wissenschaftlichen und medizinischen Anwendungen, deckt jedoch auch abstraktere Daten wie Netzwerke und Graphen ab und vermittelt Grundwissen über Farbe und ihren effektiven Einsatz, menschliche Wahrnehmung, sowie Grafik-Programmierung. Ihre Mischung aus theoretischen und praktischen Übungsaufgaben trainiert die Fähigkeit, auf einer klaren mathematischen Basis effektive Lösungen für praktische Probleme zu finden.

Die Themen dieser Vorlesung umfassen unter anderem: Farbe und Wahrnehmung, Darstellung von 3D-Volumendaten (z.B. medizinischen CT- oder MRT-Scans), Extraktion von Flächen aus Volumendaten, Visualisierung von und Identifizierung bedeutender Strukturen in Vektorfeldern (z.B. aus Simulationen der Computational Fluid Dynamics) sowie Tensorfeldern (z.B. aus modernen Neuroimaging-Verfahren), Visualisierung hochdimensionaler Daten, Dimensionsreduzierung, Clustering, und den Einsatz von maschinellem Lernen in der Visualisierung.