Bronstein Group

Bronstein Gruppe

Die rasanten Fortschritte im Bereich des maschinellen Lernens haben nahezu alle Bereiche der Wissenschaft und Technik revolutioniert. Die Bronstein Gruppe entwickelt computergestützte und datengesteuerte Methoden, um komplexe Herausforderungen in den Natur-, Lebens- und Ingenieurwissenschaften zu bewältigen. Wir setzen auf interdisziplinäre Zusammenarbeit und laden Studierende, Forscher:innen und Professor:innen auf dem gesamten Campus aktiv ein, mit uns zusammenzuarbeiten.

Einer unserer wichtigsten Forschungsbereiche ist die computergestützte Bildgebung, ein Feld, das Optikdesign, Bildsensortechnologie und Computersysteme miteinander verbindet, um hochauflösende Bilder zu erzeugen. Im Gegensatz zur herkömmlichen Fotografie, bei der das vom Sensor aufgenommene Bild sofort interpretierbar ist, erfasst die computergestützte Bildgebung Daten, die zwar nicht für Menschen lesbar sind, aber alle Informationen enthalten, die fortschrittliche Algorithmen benötigen, um ein aussagekräftiges Bild zu rekonstruieren. Unsere Gruppe gehörte zu den Pionieren bei der Nutzung von maschinellen Lerntechniken, um sowohl die Hardware- als auch die Softwarekomponenten von Bildgebungssystemen mitzugestalten und sie für spezifische Aufgaben zu optimieren. Wir haben diese Methoden erfolgreich auf verschiedene Bildgebungsmodalitäten angewendet, darunter medizinischer Ultraschall, Magnetresonanztomographie (MRT), Radar und elektrische Impedanztomographie. Wir expandieren nun in die molekulare Bildgebung und erforschen Proteinstrukturen mithilfe von Röntgenkristallographie sowie Kryo-Elektronenmikroskopie und -tomographie. Im weiteren Sinne streben wir an, diese Innovationen auf das Design allgemeiner Sensorsysteme und wissenschaftlicher Experimente auszuweiten.

Unser zweiter Schwerpunkt ist die Strukturbiologie, wo wir maschinelles Lernen nutzen, um Proteinstrukturen, -dynamiken und -funktionen zu modellieren, zu analysieren und zu entwerfen. Wir interessieren uns besonders für die strukturellen Auswirkungen der synonymen genetischen Kodierung in Proteinen – ein Bereich, der lang gehegte Dogmen in der Molekularbiologie in Frage stellt, die traditionell davon ausgingen, dass synonyme Mutationen keine strukturellen Auswirkungen haben.