Werkzeuge

Die digitale Bildverarbeitung ist seit über drei Jahrzehnten fester Bestandteil und Standardwerkzeug der astrophysikalischen Grundlagenforschung. Für viele zukünftige Anwendungen der digitalen Welt wird vor allem eine schnelle und automatisierte Verarbeitung von Bild- und Video-Daten im Vordergrund stehen, wofür effiziente Algorithmen bis hinunter zur Pixel-Ebene Voraussetzung sind.

Die Analyse von Zeitreihen auf Periodizitäten und Muster ist ein wichtiges Werkzeug für Vorhersagen durch Modell-Extrapolationen in die Zukunft.

Räumliche- und Struktur-Analysen in zweidimensionalen Datensätzen sind weitere Standardwerkzeuge der Astrophysik und beinhalten beispielsweise die Untersuchung radialer Profile und Abhängigkeiten, Clustering-Eigenschaften und Objekt-Klassifizierungen.

Mit der Analyse sich dynamisch entwickelnder Systeme und deren Modellierung sind wir aus der Astrophysik bestens vertraut.

Die separate Betrachtung und Analyse der Entwicklung verschiedener Sub-Populationen kann wichtige neue Erkenntnisse über das Gesamtsystem liefern.

Bei ausreichender Datenlage lässt sich die anfängliche Unkenntnis über die Form fundamentaler Zusammenhänge in das Analyse-Modell integrieren und mit Hilfe der Daten simultan lösen und kalibrieren.

Die geschickte Verwendung von generierten Zufallszahlen ist ein mächtiges Standardinstrument, um komplexe Prozesse zu simulieren und in seine Einzelbestandteile zu zerlegen.