Promovierte*r wissenschaftliche*r Mitarbeiter*in (m/w/d) der Fachrichtung Bauingenieurwesen, physikalische Ingenieurwissenschaften, Physik, Mathematik oder vglb.

Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist eine wissenschaftlich-technische Bundesoberbehörde mit Sitz in Berlin. Als Ressortforschungseinrichtung des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie forschen, prüfen und beraten wir zum Schutz von Menschen, Umwelt und Sachgütern. Im Fokus unserer Tätigkeiten in der Materialwissenschaft, der Werkstofftechnik und der Chemie steht dabei die technische Sicherheit von Produkten und Prozessen.

Werden Sie Teil unseres Teams von engagierten Mitarbeitenden!

• Berlin
• Fachbereich 7.7: Modellierung und Simulation
• Wissenschaft / Forschung
• Vollzeit / Teilzeit möglich
• Zeitvertrag für 24 Monate
• Kennziffer: J000000255
• E 13 TVöD

Neural Operators werden in diesem Projekt mit klassischen numerischen Verfahren kombiniert, um parametrisierte Finite-Elemente-Modelle effizient zu approximieren. Durch die Integration datengetriebener und FEM-basierter Ansätze werden hybride Modelle entwickelt, die echtzeitfähige digitale Zwillinge, eine Kalibrierung von Modellparametern mit Unsicherheitsquantifizierung sowie eine probabilistische Darstellung der verbleibenden Modellfehler unterstützen.

• Entwicklung und Implementierung von FEM-Modellen in FEniCSx sowie deren Integration in Neural Operators und PINNs
• Validierung und Unsicherheitsquantifizierung dieser Metamodelle
• Kalibrierung von Modellparametern unter Unsicherheiten anhand experimenteller Daten unter Verwendung dieser Metamodelle
• Entwicklung datengetriebener Ansätze zur Modellierung der Prognosegenauigkeit unter Berücksichtigung von Modellfehlern
• Dokumentation der entwickelten Methoden
• Verfassen wissenschaftlicher Publikationen und Mitwirkung an der Ausarbeitung von Forschungsanträgen
• Präsentation der Ergebnisse auf wissenschaftlichen Tagungen

Zwingend notwendig sind:

• Abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom / Master) sowie Promotion in der Fachrichtung Bauingenieurwesen, physikalische Ingenieurwissenschaften, Physik, Mathematik oder eines vergleichbaren Studiengangs
• Ausgewiesene Kenntnisse und praktische Erfahrung in der Entwicklung von FEM-Anwendungen unter Verwendung programmierbarer FE-Software (z. B. FEniCSx), einschließlich der Implementierung von Materialmodellen, Elementformulierungen oder numerischen Lösungsverfahren
• Vertiefte Kenntnisse im Bereich wissenschaftlicher Programmierung, vorzugsweise in Python, sowie Erfahrung mit modernen Methoden der Softwareentwicklung
• Erfahrung in der Implementierung von Methoden des maschinellen Lernens und Deep Learnings
• Sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift sowie gute Präsentations- und Publikationsfähigkeiten

Wünschenswert wäre darüber hinaus:

• Erfahrung mit Scientific-Machine-Learning-Ansätzen, insbesondere PINNs und Neural Operators (z. B. DeepONet, Fourier Neural Operators)
• Kenntnisse in den Bereichen Unsicherheitsquantifizierung, inverse Probleme, Bayes'sche Inferenz oder Parameteridentifikation

Außerdem sollten Sie Folgendes mitbringen:

• Initiative / Einsatzbereitschaft und -fähigkeit
• Teamfähigkeit und Kooperationsbereitschaft
• Zielorientierte und strukturierte Arbeitsweise
• Entscheidungsbereitschaft und -fähigkeit
• Gutes Kommunikations- und Informationsverhalten

• Mobiles Arbeiten
• Arbeit in nationalen und internationalen Netzwerken mit Universitäten, Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen
• Eine verantwortungsvolle, interessante und abwechslungsreiche Tätigkeit in einem kompetenten und kollegialen Umfeld
• Work-Life-Balance
• Attraktives und modernes Arbeitsumfeld mit hervorragender Infrastruktur und Ausstattung auf wissenschaftlich neuestem Stand (Labore, BAM Data Store, High-Performance-Computing etc.)
• Vielseitige Aufgaben in einem dynamischen und zukunftsorientierten Markt an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft, Wirtschaft und Politik.
• Zertifiziert familienfreundliches Arbeitsklima
• 30 Urlaubstage bei einer 5-Tage-Woche

Wir bieten:

• Zugang zu hochwertigen Fortbildungsangeboten und Trainings zu Digitalisierungsthemen wie Programmierung, Forschungsdatenmanagement, KI-Anwendungen und maschinellem Rechnen in der Wissenschaft.
• Vernetzung und Austausch in unseren interdisziplinären Digitalisierungs-Communities sowie auf BAM-Digitalisierungsevents, um gemeinsam mit unseren Expert*innen innovative Lösungen zu entwickeln.
• Gezielter Kompetenzerwerb in Schlüsseltechnologien der Labordigitalisierung – moderne Programmierparadigmen, Anschluss an das elektronische Laborbuch und Entwicklung von Metadatenformaten und Ontologien – durch praxisnahe Lernformate wie Workshops, Online-Kurse und kollaborative Trainings mit gebündelten Wissensquellen.
• Möglichkeit zur aktiven Mitgestaltung von BAM-Digitalisierungsprojekten und zur Einbringung eigener Ideen für digitale Innovationen.

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