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GRK 2236

GRK 2236: Unsicherheit und Randomisierung in Algorithmen, Verifikation und Logik.

CoordinatorProfessor Dr.-Ing. Joost-Pieter Katoen
Grant period2017 - 2026
Funding bodyDeutsche Forschungsgemeinschaft
 DFG
IdentifierG:(GEPRIS)282652900

Note: Unsicherheit wird in der Informatik immer allgegenwärtiger. Sie ist für Big Data ebenso relevant wie auf der Ebene von Ereignissen und Steuerung. Algorithmen und Softwareanwendungen verarbeiten große Datenmengen aus oftmals unzuverlässigen Quellen wie verrauschten Sensoren oder nicht vertrauenswürdigen Webseiten. Daten können außerdem kontinuierlichen Veränderungen unterworfen sein, in unterschiedlichen Formaten vorliegen und sind zudem häufig unvollständig. Roboter, Züge und Produktionsmaschinen müssen mit unvorhersehbaren Ereignissen umgehen können. Der zunehmende Einsatz von auf maschinellem Lernen basierenden Komponenten — oftmals mit sehr schwachen theoretischen Garantien — bildet einen zusätzlichen Unsicherheitsfaktor. Probabilistische Modellierung und Randomisierung sind Schlüsseltechniken im Umgang mit solcher Unsicherheit, wie eine Reihe von Trends in verschiedenen Themenbereichen zeigt. Die probabilistische Programmierung übertrifft die Möglichkeiten probabilistischer grafischer Modelle und automatisiert statistische Inferenz. Probabilistische Datenbanken ermöglichen den Umgang mit Ungewissheit in Daten. In der Systemverifikation hat sich das probabilistische Model Checking als Schlüsseltechnik zur Korrektheitsprüfung und Leistungsanalyse etabliert. Ähnliche Entwicklungen zeichnen sich in der Logik und Spieltheorie ab.Diese weite Verbreitung von Unsicherheit verlangt nach wesentlichen Fortschritten in der probabilistischen Modellierung, um mit Unsicherheit behaftete Probleme besser zu durchdringen, zu durchdenken und letztlich beherrschen zu können. Das Ziel des GKs UNRAVEL war und ist es zum einen, durch Fortschritte der Theorie in verschiedenen Feldern (Algorithmen, Logik, Verifikation) und deren Verknüpfung mit Ungewissheit und Zufallsprozessen besser umgehen zu lernen und zum anderen, diese Erkenntnisse entsprechend den Anforderungen in Anwendungsgebieten im Bereich des Eisenbahnwesens, zur Analyse dynamischer Prozesse auf Netzwerken sowie für sogenannte cyber-phyische Systeme gewinnbringend einzusetzen. Dieser Herausforderung stellen wir uns mit einer einzigartigen Mischung von WissenschaftlerInnen aus theoretischer und angewandter Informatik, Betriebswirtschaftslehre, Ingenieurswesen und Eisenbahnwesen. Das Ziel des Qualifikations- und Betreuungskonzepts des GKs ist es, eine optimale Forschungsumgebung für die Stipendiaten zu schaffen. Die StipendiatInnnen werden von je zwei Betreuer:innen angeleitet. Die Rechte und Pflichten der BetreuerIn und Stipendiat: innen werden in einer Betreuungsvereinbarung festgehalten. Das Curriculum besteht aus zweiwöchentlichen Forschungsseminaren, Sozialkompentenzkursen, Lesekreisen, Workshops (zweimal pro Jahr), einer Sommerschule im ersten Doktorandenjahr sowie verschiedenen (neuen) Vorlesungen zu fortgeschrittenen Themen.
   

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http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Journal Article  ;
Extensions of the Cylindrical Algebraic Covering Method for Quantifiers
Mathematics in computer science 20(1), 7 () [10.1007/s11786-025-00623-3]  GO BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Preprint  ;
BayeSQP: Bayesian Optimization through Sequential Quadratic Programming
39. Neural Information Processing Systems, NeurIPS 2025, San Diego, CASan Diego, CA, USA, 1 Dec 2025 - 1 Dec 20252025-12-012025-12-01 21 Seiten () [10.48550/arXiv.2602.03232]  GO OpenAccess  Download fulltext Files  Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Contribution to a book/Contribution to a conference proceedings  ;
Weighted Automata for Exact Inference in Discrete Probabilistic Programs
Theoretical Aspects of Computing – ICTAC 2025 : 22nd International Colloquium, Marrakech, Morocco, November 24–28, 2025, Proceedings / edited by Zhiming Liu, Adnane Saoud, Heike Wehrheim
Theoretical Aspects of Computing, ICTAC, Meeting location, Cham : Springer Nature Switzerland, Lecture Notes in Computer Science 16237, 261-278 () [10.1007/978-3-032-11176-0_16]  GO BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Journal Article  ;  ;  ;  ;  ;
Robust Capacity Expansion Modelling for Renewable Energy Systems
iScience () [10.1016/j.isci.2026.114929]  GO DBCoverage  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Preprint  ;  ;  ;  ;  ;
Fine-Tuning of Neural Network Approximate MPC without Retraining via Bayesian Optimization
15 Seiten () [10.48550/arXiv.2512.14350]  GO arXiv   Download fulltextFulltext by arXiv.org BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Contribution to a conference proceedings  ;
Approximation von Bediensystemen zur Leistungsfähigkeitsbestimmung von Eisenbahninfrastruktur in Bahnhöfen
IRSA 2025 : Tagungsband/proceedings: Aachen, Germany 19-20 November 2025 / Herausgeber/editors: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Nießen, Nils; Univ.-Prof. Dr.-Ing. Schindler, Christian; DVV Media Group GmbH
5. International Railway Symposium Aachen 2025, IRSA 25, AachenAachen, Germany, 19 Nov 2025 - 20 Nov 20252025-11-192025-11-20 Aachen : RWTH Aachen University 44-64 () [10.18154/RWTH-2026-01128]  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Software  ;  ;
Error Localization, Certificates, and Hints for Probabilistic Program Verification via Slicing (Artifact Evaluation)
Zenodo () [10.5281/ZENODO.18188200]  GO BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Dissertation / PhD Thesis  ;  ;
On the uniform expressivity of graph neural networks
Aachen : RWTH Aachen University 1 Online-Ressource : Illustrationen () [10.18154/RWTH-2025-11092] = Dissertation, RWTH Aachen University, 2025  GO OpenAccess  Download fulltext Files BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Contribution to a book/Contribution to a conference proceedings  ;  ;
Interval-Constrained Bipartite Matching over Time
Approximation and Online Algorithms : 23rd International Workshop, WAOA 2025, Warsaw, Poland, September 18–19, 2025, Proceedings / edited by Jannik Matuschke, José Verschae
23. International Workshop on Approximation and Online Algorithms, WAOA 2025, WarsawWarsaw, Poland, 18 Sep 2025 - 19 Sep 20252025-09-182025-09-19 Springer Nature Switzerland, Lecture Notes in Computer Science 16077, 1-17 () [10.1007/978-3-032-06706-7_1]  GO BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

http://join2-wiki.gsi.de/foswiki/pub/Main/Artwork/join2_logo100x88.png Poster  ;  ;
The Mini Wheelbot (ICRA 2025 Poster)
2025 IEEE International Conference on Robotics and Automation, ICRA, Meeting location, Zenodo () [10.5281/ZENODO.17081411]  GO BibTeX | EndNote: XML, Text | RIS

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 Record created 2021-06-25, last modified 2026-01-10
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