Gemeinsame Publikation von DLR und RISK.twin in der Fachzeitschrift CAMES

3 August 2026

Wir freuen uns, unsere neue Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „Computer Assisted Methods in Engineering and Science“ mit dem Titel „Goal-Oriented Optimal Sensor Placement for PDE-Constrained Inverse Problems in Crisis Management“ von Marco Mattuschka, Noah an der Lan, Max von Danwitz, Daniel Wolff und Alexander Popp zu verkünden. Es handelt sich dabei um eine gemeinsame Arbeit des DLR-Instituts für den Schutz terrestrischer Infrastrukturen und des dtec.bw-Projekts RISK.twin.

In diesem Beitrag stellen wir ein neuartiges Framework für die zielorientierte, optimale statische Sensorplatzierung und dynamische Sensorsteuerung bei inversen Problemen mit PDE-Nebenbedingungen vor, wobei ein bayesscher Ansatz zum Einsatz kommt, der durch Low-Rank-Approximationen beschleunigt wird. Der Rahmen wird auf die Verfolgung von Schadstoffen in der Luft angewendet, wobei neuere Methoden der dynamischen Sensorsteuerung auf komplexe Geometrien erweitert werden, um die Recheneffizienz zu verbessern. Zur strategischen Platzierung der Sensoren wird ein C-optimales Entwurfskriterium verwendet, wodurch die Unsicherheit bei der Vorhersage minimiert wird. Numerische Experimente bestätigen die Wirksamkeit des Ansatzes für die Identifizierung und Überwachung von Quellen und unterstreichen dessen Potenzial für die Entscheidungsfindung in Echtzeit in Krisenszenarien.

Mattuschka, M., An der Lan, N., von Danwitz, M., Wolff, D., & Popp, A. (2026). Goal-oriented optimal sensor placement for PDE-constrained inverse problems in crisis management. Computer Assisted Methods in Engineering and Science, 33(2), 147–170. DOI (Open Access)