Alumna Ziyao Tang erhält den Friedrich-Hund-Dissertationspreis 2023

Mit diesem Preis werden von der Wilhelm und Else Heraeus Stiftung Abschlussarbeiten ausgezeichnet, die sich durch herausragenden wissenschaftlichen Gehalt, besondere Originalität der Lösungen und exzellente Darstellung hervorheben. Im Rahmen der Veranstaltung „Der Dekan informiert“, kann die ehemalige IAP Doktorandin Ziyao Tang die Auszeichnung mit nach Hause nehmen.

Beeindruckende Leistung

Herr Prof. Gross, Doktorvater der Preisträgerin, beschreibt die Exzellenz der Kandidatin: "Ein tolles Resultat ihrer Forschung ist, dass die letzten zwei ihrer Veröffentlichungen in der renommierten Zeitschrift 'Optics Express' in der Fachwelt eine sehr positive Resonanz gefunden und in Übersichtsartikeln als bahnbrechend in diesem Arbeitsgebiet bezeichnet wurden. Wenn man bedenkt, dass sie in weniger als 3 Jahren promoviert und in diesen kurzen Zeitraum auch die Corona-Pandemie fiel, ist das eine ausgezeichnete Leistung!“

Forschungsumfang und Ergebnisse

Die ausgezeichnete Dissertation mit dem Titel „Improved correction methods for symmetry-free systems“

beschäftigt sich mit symmetriefreien Optiksystemen, die in den letzten Jahren in Forschung und Industrie stark an Interesse gewonnen hat. Die Aufgabe der Symmetrie hat eine Vielzahl an Problemen mit sich gebracht und es insbesondere notwendig gemacht, die traditionell vorhandenen Ansätze, Tools und Methoden zu Auslegung, Optimierung und Qualitätsbewertung zu erweitern oder sogar ganz neu zu entwickeln. Diesen Fragestellungen hat sich Frau Tang in ihrer Forschung gestellt und insbesondere für das Verständnis und die Qualitätsbewertung entsprechender verallgemeinerter Systeme wichtige neue Wege eröffnet und Methoden vorgeschlagen, die für eine erfolgreiche Entwicklung entscheidende Vorteile und Einsichten gebracht hat. Grundlage dafür war ihr gutes Verständnis der Wirkung einer Freiformfläche innerhalb des Systems für die Korrektur der Bildfehler.

Eine zweite wichtige Problemstellung von Freiformsystemen adressiert Frau Tang ebenfalls: durch die stark wachsende Zahl von Freiheitsgraden bei beliebig geformten Flächen kommt es in der praktischen Optimierungsarbeit in der Regel zu Schwierigkeiten, weil die zugrunde liegende Meritfunktion komplexe Formen annimmt und hochdimensional wird.

Um hier bessere Bedingungen zu schaffen hat die Forscherin zuerst ein neuartiges aus der Biologie entlehntes Optimierungsverfahren angewandt, den sogenannten ant-colony-Algorithmus. Diesen hat sie dann weiterentwickelt und angepasst und am Ende auch einen Ansatz erprobt, den Algorithmus um Größenordnungen zu beschleunigen, indem die Weg-Entscheidungen nicht nur auf Zufallszahlen beruhen, sondern durch bekanntes Wissen und Grundregeln aus dem Optikdesign und der Korrektion von Bildfehlern in sinnvolle Bahnen gelenkt wird. Damit entstand ein neuartiger Wissens-basierter Algorithmus, der in einfachen Fällen in der Lage ist, ein vollständiges Design auf Knopfdruck zu erstellen.

Ehrung

Zusammenfassend hat Frau Ziyao Tang in ihrer Dissertation äußerst weitreichende Ergebnisse erzielt, welche nicht nur von großer Bedeutung im wissenschaftlichen sondern auch insbesondere im anwendungsorientierten Umfeld sind.

Gewürdigt wurde auch ihr Engagement für die Betreuung von Vorlesungsseminaren und studentischen Arbeiten, welches weit über das geforderte Maß hinaus ging.

Background

Dr. Ziyao Tang studierte am Harbin Institute of Technology in China und kam 2016 nach ihrem Bachelorabschluss nach Jena, um an der Abbe School of Photonics einen Masterabschluss zu erlangen. Von 2019-2022 promovierte sie in „Optical system Design“ und ist seit dem Optical System Engineer bei Carl Zeiss Jena.