Dr. Christopher Irrgang

Christopher Irrgang
Dr. Christopher Irrgang
Wissenschaftler
Telegrafenberg
Gebäude A 20, Raum 313
14473 Potsdam
+49 331 288-2847
christopher.irrgang@gfz-potsdam.de

Wissenschaftliche Interessen:

Ich arbeite an der Anwendung und Integration maschinellen Lernens (ML) in der Erdsystem-Modellierung (ESM). Diese Forschung hat mit der Entwicklung und dem Training neuronaler Netzwerke für spezifische Aufgaben begonnen, beispielsweise die Inversion von Erdsystem-Beobachtungen zur Bestimmung geophysikalischer Größen. Weitere ML-Anwendungen liegen im Bereich der Datenassimilation und des physikalischen Downscalings. Jetzt stehen mehr und mehr generalisierte Ansätze zu selbst-validierenden, physikalisch konsistenten, und interpretierbaren Hybriden aus neuronalen Netzwerken und unseren Erdsystem-Modellen im Fokus (Fusion aus ML und ESM).

Die Forschung umfasst eine Reihe verschiedener Fragestellungen, zum Beispiel:

  • Wo und warum sollten maschinelles Lernen an Stelle traditioneller ESM-Ansätze verwendet werden?
  • Wie können wir neuronale Netzwerke darauf trainieren, physikalisch konsistente Ergebnisse zu erzeugen?
  • Wie können wir neuronale Netzwerke anwenden, um die Vorhersagekraft der heute besten numerischen Modelle zu verbessern?
  • Können neuronale Netzwerke die Vorhersagekraft numerischer Modelle übertreffen?
  • Was sind die Limitierungen von ML-Werkzeugen, die auf Beobachtungs- oder Modelldaten basieren?
  • Wie können wir Erklärbarkeit und Interpretierbarbeit maschinellen Lernens in der ESM quantifizieren und sicher stellen?

Unsere Arbeiten in den Medien
Künstliche Intelligenz lernt kontinenale Hydrologie
Artificial intelligence and data assimilation: A successful marriage for Earth system research
Ein künstliches neuronales Netzwerk zur Überwachung der Ozeanerwärmung

Karriere:

Seit Juli 2017: PostDoc in der Sektion 1.3 "Erdsystem-Modellierung"

  • Numerische Simulation und Interpretation globaler Prozesse im Erdsystem
  • Verwendung und Integration maschineller Lernmethoden (ML) in die Erdsystem-Modellierung (ESM)

Werdegang / Ausbildung:

2014 - 2017: Doktorand im Helmholtz-Kolleg GeoSim, Freie Universität Berlin (Doktorarbeit)
2010 - 2013: M.Sc. Mathematik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel 
2007 - 2010: B.Sc. Mathematik an der Philipps-Universität in Marburg 

Projekte:

2019 - 2022: DFG-Schwerpunktprogramm (SPP1788, 2. Phase): Ocean signals in Earth's magnetic field (OceanMag-II)
2019 - 2021: Helmholtz Association: ''Zukunftsthemen''. Advanced Earth System Modelling Capacity (ESM)
2016 - 2019: DFG-Schwerpunktprogramm (SPP1788, 1. Phase): Detectability of non-tidal ocean signals in the Earth magnetic field (OceanMag)

Auszeichnungen:

2014: Stipendium der Helmholtz-Graduiertenschule GeoSim (3 Jahre)

Publikationen