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DiHu Projekt

Towards a digital human: Providing new possibilities to improve the understanding of the neuromuscular system by switching from small-sized cluster model problems to realistic simulations on HPC clusters
ProjekttypProjekt
Gefördert durch Baden-Württemberg Stiftung gGmbH
Beginn November 2016
EndeNovember 2019
Leiter Prof. Dr. rer. nat. habil. Miriam Mehl
Mitarbeiter Emamy, Nehzat
Maier, Benjamin
Ansprechpartner
Kurzbeschreibung

Beschreibung

Das Hauptziel dieses Forschungsantrags ist es, Methoden des Hochleistungsrechnens (HPC) einzusetzen, um unser Verständnis des neuromuskularen Systems zu verbessern und damit einen signifikanten Beitrag zur übergeordneten Vision der Entwicklung eines physiologischen, digitalen Menschmodells zu leisten. Um das volle Potential von Berechnungsmodellen ausschöpfen zu können, müssen die Modellergebnisse mit experimentellen Daten in Verbindung gebracht werden. Im Fall des neuromuskularen Systems sind dies elektromyographische (EMG) Signale. EMG-Daten können klinisch einfach erhoben werden und erlauben einen Einblick in das Verhalten des zentralen Nervensystems aufgrund des direkten Zusammenhangs zwischen Entladungen von spinalen Motoneuronen und den resultierenden Aktionspotentialen der motorischen Einheiten, welche im EMG gemessen werden. Realistische in-silico Simulationen ermöglichen es Neurophysiologen, durch einen Vergleich zwischen den virtuellen und den experimentell gemessenen EMG-Signalen zum Beispiel neue Erkenntnisse zu gewinnen, und bieten eine Möglichkeit, ihre Dekodierungsalgorithmen, mit denen sie versuchen, Kontrollstrategien aus experimentell aufgenommenen EMG-Signalen zu bestimmen, zu verifizieren.

Eine detaillierte Projektbeschreibung befindet sich auf der Projektseite.

Das Projekt ist ein gemeinsames Forschungsvorhaben von 4 SimTech-Forschungsgruppen.

Leiter

Prof. Thomas Ertl
Prof. Dominik Göddeke
Prof. Miriam Mehl
Prof. Oliver Röhrle (Gesamtkoordination)

Mitarbeiter

Dr. Nehzat Emamy, Institut für Parallele und Verteilte Systeme
Thomas Klotz, Institute of Applied Mechanics
Aaron Krämer, Institut für Angewandte Analysis und Numerische Simulation
Dr. Michael Krone, VISUS
Benjamin Maier, Institut für Parallele und Verteilte Systeme
Dr. Lorenzo Zanon