Expertenprogramm Digital Twin des Ozeans
Das Expertenprogramm bereitet auf Entwurf und Betrieb von Digital Twins des Ozeans vor – virtuellen Abbildern aus Beobachtungen und numerischen Modellen. Sie arbeiten mit Datenassimilation, Modellkopplung und Visualisierung. Anwendungsfälle kommen aus Schifffahrt, Umwelt und Energie.
Einstufung Ihrer Vorkenntnisse
Diese Kompetenzen vermittelt Ihnen das Programm. Markieren Sie diejenigen, die Sie bereits beherrschen, und wir zeigen Ihnen, welcher Teil des Lehrplans für Sie relevant ist.
Sie beginnen in diesem Fachgebiet bei null. Genau dafür ist das Programm konzipiert.
Was ist das Programm Expertenprogramm Digital Twin des Ozeans?
Dieses Expertenprogramm qualifiziert Sie, digitale Zwillinge des Ozeans zu entwerfen und zu betreiben: virtuelle Abbilder, die Beobachtungen, numerische Modelle und künstliche Intelligenz kombinieren, um den Zustand des Meeres darzustellen und Zukunftsszenarien zu erkunden. Sie lernen, Daten in nahezu Echtzeit zu integrieren, physikalische und biogeochemische Modelle durch Datenassimilation zu koppeln, What-if-Szenarien zu erstellen und Schnittstellen und Visualisierungen für Hafen-, Küsten-, Energie- und Naturschutzmanager zu entwickeln.
Das Programm zeichnet sich aus durch seinen Gesamtsystemansatz, der Daten, Modelle, KI, Visualisierung und Interoperabilität in einem Programm vereint; durch das Studium von Referenzinitiativen, einschließlich der im Rahmen von Copernicus, der EU und der UN-Ozeandekade geförderten digitalen Zwillinge; durch praktische Übungen mit offenen Werkzeugen wie frei verfügbaren Ozeanmodellen, Datenbibliotheken und Visualisierungsengines; durch seinen entscheidungsorientierten Fokus mit Szenarien für Häfen, Küsten, Energie und Ökosysteme; und durch ein eigenes Projekt, in dem Sie einen digitalen Zwilling eines Meeresgebiets oder einer Infrastruktur entwerfen.
Highlights des Programms
- Daten integrieren: Kombinieren Sie Beobachtungen und Modelle in nahezu Echtzeit.
- Den Ozean modellieren: Arbeiten Sie mit physikalischen und biogeochemischen Modellen.
- Szenarien erkunden: Entwerfen Sie What-if-Simulationen für das Management.
- In 3D visualisieren: Erstellen Sie Schnittstellen und Dashboards für Nutzer.
- Bringen Sie Ihre Karriere voran: Zugang zu Forschungszentren, Technologieunternehmen und Meeresmanagern.
- Qualifizieren Sie sich, das digitale Abbild des Ozeans zu bauen, das Meereswissenschaft und -management brauchen.
Lehrplan des Programms Expertenprogramm Digital Twin des Ozeans
11 Module. Wählen Sie ein Modul aus, um seine Inhalte zu sehen.
Grundlagen digitaler Zwillinge
- 1.1. Ursprung des Konzepts des digitalen Zwillings
- 1.2. Digitale Zwillinge in Industrie und Städten
- 1.3. Vom Modell zum digitalen Zwilling
- 1.4. Komponenten eines digitalen Zwillings
- 1.5. Reife- und Genauigkeitsstufen
- 1.6. Digitale Zwillinge des Erdsystems
- 1.7. Digitale Zwillinge des Ozeans
- 1.8. Europäische und internationale Initiativen
- 1.9. Anwendungsfälle und Nutzer
- 1.10. Wissenschaftliche und technische Herausforderungen
Ozeanbeobachtung für digitale Zwillinge
- 2.1. Essenzielle Ozeanvariablen
- 2.2. Bojen- und Verankerungsnetze
- 2.3. Argo-Floats und Profiler
- 2.4. Gleiter und autonome Fahrzeuge
- 2.5. Küsten-Hochfrequenzradar
- 2.6. Satelliten zur Ozeanbeobachtung
- 2.7. Sensoren auf Schiffen und Infrastrukturen
- 2.8. Daten in nahezu Echtzeit
- 2.9. Operative Qualitätskontrolle
- 2.10. Planung von Beobachtungsnetzen
Physikalische Ozeanmodellierung
- 3.1. Bewegungsgleichungen des Ozeans
- 3.2. Regionale und küstennahe Zirkulationsmodelle
- 3.3. Strukturierte und unstrukturierte Gitter
- 3.4. Randbedingungen und Antriebe
- 3.5. Spektrale Seegangsmodelle
- 3.6. Gezeiten- und Meeresspiegelmodelle
- 3.7. Sedimenttransportmodelle
- 3.8. Modellverschachtelung
- 3.9. Modellvalidierung
- 3.10. Hochleistungsrechnen
Biogeochemische und ökologische Modellierung
- 4.1. Nährstoff- und Sauerstoffkreisläufe
- 4.2. Planktonmodelle
- 4.3. Modelle des Karbonatsystems
- 4.4. Küstenwasserqualität
- 4.5. Schadstoffausbreitungsmodelle
- 4.6. Partikeldriftmodelle
- 4.7. Habitatmodelle für Arten
- 4.8. End-to-End-Ökosystemmodelle
- 4.9. Physikalisch-biologische Kopplung
- 4.10. Unsicherheit in ökologischen Modellen
Datenassimilation
- 5.1. Grundlagen der Datenassimilation
- 5.2. Optimale Interpolation
- 5.3. Variationsverfahren 3D-Var und 4D-Var
- 5.4. Ensemble-Kalman-Filter
- 5.5. Beobachtungs- und Modellfehler
- 5.6. Assimilation von Satellitendaten
- 5.7. Assimilation von In-situ-Profilen
- 5.8. Ozean-Reanalysen
- 5.9. Planung von Beobachtungssystemexperimenten
- 5.10. Assimilation mit maschinellem Lernen
Künstliche Intelligenz im digitalen Zwilling
- 6.1. Rolle der KI in einem digitalen Zwilling
- 6.2. Emulatoren physikalischer Modelle
- 6.3. Surrogatmodelle für schnelle Szenarien
- 6.4. Rekonstruktion von Feldern aus spärlichen Daten
- 6.5. Kurzfristvorhersage mit neuronalen Netzen
- 6.6. Anomalieerkennung
- 6.7. Hybride Physik-KI-Modelle
- 6.8. Quantifizierung der Unsicherheit
- 6.9. Validierung von KI-Modellen
- 6.10. Aktuelle Grenzen der Ozean-KI
Digitale Infrastruktur und Interoperabilität
- 7.1. Referenzarchitekturen
- 7.2. Cloud-Computing und HPC
- 7.3. Analytische Datenspeicherung
- 7.4. APIs und Webdienste
- 7.5. OGC-Standards
- 7.6. Ozeanographische Datenprotokolle
- 7.7. Metadatenmanagement
- 7.8. FAIR-Prinzipien
- 7.9. Plattformsicherheit
- 7.10. Skalierbarkeit und Kosten
What-if-Szenarien und Entscheidungsunterstützung
- 8.1. Was ein What-if-Szenario ist
- 8.2. Klimaszenarien
- 8.3. Szenarien menschlicher Eingriffe
- 8.4. Simulation von Ölunfällen und Notfällen
- 8.5. Simulation von Küstenbauwerken
- 8.6. Simulation von Offshore-Windparks
- 8.7. Szenarien des Fischereimanagements
- 8.8. Entscheidungsindikatoren
- 8.9. Multikriterielle Analyse
- 8.10. Kommunikation von Unsicherheit
3D-Visualisierung und Benutzeroberflächen
- 9.1. Grundlagen der wissenschaftlichen Visualisierung
- 9.2. Webbasierte Geodatenvisualisierung
- 9.3. 3D-Visualisierungs-Engines
- 9.4. Darstellung dreidimensionaler Felder
- 9.5. Zeitliche Animationen
- 9.6. Dashboards für Entscheidungsträger
- 9.7. Nutzerzentriertes Design
- 9.8. Virtuelle und erweiterte Realität
- 9.9. Barrierefreiheit der Benutzeroberflächen
- 9.10. Evaluation mit Nutzern
Sektorale Anwendungen und Governance
- 10.1. Digitale Zwillinge für Häfen
- 10.2. Küstenmanagement und Risiken
- 10.3. Meeresenergien
- 10.4. Aquakultur und Fischerei
- 10.5. Meeresschutzgebiete
- 10.6. Maritime Raumplanung
- 10.7. Maritime Sicherheit
- 10.8. Geschäftsmodelle und Nachhaltigkeit
- 10.9. Daten-Governance und Dateneigentum
- 10.10. Ethik und verantwortungsvolle Nutzung
Masterabschlussprojekt: Entwurf eines marinen digitalen Zwillings
- 11.1. Auswahl des Anwendungsfalls und der Nutzer
- 11.2. Funktionale Anforderungen
- 11.3. Bestandsaufnahme verfügbarer Daten
- 11.4. Auswahl der Modelle
- 11.5. Entwurf der Architektur
- 11.6. Integration von Daten und Modellen
- 11.7. Definition von Szenarien
- 11.8. Prototyp der Benutzeroberfläche
- 11.9. Abfassung der Arbeit
- 11.10. Verteidigung vor der Prüfungskommission
Dauer und Format des Programms Expertenprogramm Digital Twin des Ozeans
Das Programm umfasst 1.500 Stunden. Geben Sie an, wie viele Stunden Sie pro Woche investieren können, und wir sagen Ihnen, wann Sie tatsächlich fertig sind.
In diesem Tempo schließen die meisten Teilnehmenden ab. Es passt gut zum Ratenplan.
Akademische Leitung und Lehrkörper
Das Lehrteam von Navalis: aktive Fachleute aus der Praxis, die die Programme unterrichten und betreuen.
Dra. Marina AlcoverAkademische Direktorin und Leiterin des Qualitätsmanagements
Ing. Diego CifuentesProfessor für Schiffsschweißtechnik und zerstörungsfreie Prüfung; Leiter QA/QC für Schweißverbindungen
Cap. Javier Abaroa (MCA)Professor für Schiffsführung, elektronische Navigation (ECDIS/Radar/ARPA) und GMDSS; Koordinator für STCW-Compliance und Bridge Resource Management
Dr. Pau FerrerProfessor für Schiffbau und Simulation; Leiter des Labors für Hydrodynamik und CFD
Dra. Nuria LlobregatProfessorin für maritime Meteorologie, SAR und Betriebssicherheit; Koordinatorin für nautisches Risikomanagement
Ing. Javier BañulsProfessor für Elektrotechnik, Automatisierung und ETO-Technik; Koordinator für elektronische Integration und Maschinenalarme
Ing. Sofía MarquinaProfessorin für Werkstoffe, Verbundwerkstoffe und Korrosionsschutz; Koordinatorin des Bereichs moderne Anstriche und Beschichtungen
Ing. Tomás RieraProfessor für Antriebstechnik, alternative Energien und Hybridsysteme; Koordinator für Energieeffizienz und SchwingungenZiele des Programms Expertenprogramm Digital Twin des Ozeans
Berufsaussichten nach dem Programm Expertenprogramm Digital Twin des Ozeans
Fragen zum Programm Expertenprogramm Digital Twin des Ozeans
Eine virtuelle Abbildung, die Beobachtungen, Modelle und KI kombiniert, um den Zustand des Meeres zu beschreiben und Szenarien zu simulieren.
Grundkenntnisse in Programmierung werden empfohlen; das Programm umfasst angeleitete Übungen mit offenen Werkzeugen.
Ja. Es werden offene Ozeanmodelle, operative Produkte und öffentliche Beobachtungsdaten verwendet.
Es ist ein aufstrebendes, sich schnell entwickelndes Fachgebiet; das Programm stellt sowohl seine Möglichkeiten als auch seine aktuellen Grenzen dar.
Der Entwurf eines digitalen Zwillings für ein Küstengebiet, einen Hafen oder eine maritime Infrastruktur mit einem funktionsfähigen Prototyp.
100 % online, mit einem rund um die Uhr verfügbaren virtuellen Campus, aufgezeichneten Live-Sitzungen und Tutorien mit den Lehrkräften.
Das Programm umfasst einen Arbeitsaufwand von 1500 Stunden. Sie lernen in Ihrem eigenen Tempo innerhalb des Zeitplans, den wir Ihnen bei der Einschreibung mitteilen.
Jedes Programm hat ein eigenes Startdatum, das auf dieser Seite angegeben ist und Ihnen vom Zulassungsteam bei Ihrer Informationsanfrage bestätigt wird.
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Zulassungsverfahren
Kein Warten auf einen Rückruf. Wenn Ihre Unterlagen vollständig sind, können Sie sich in derselben Sitzung einschreiben.
- Akademisches oder berufliches Profil: ein Abschluss in Meereswissenschaften, Physik, Mathematik, Informatik, Ingenieurwesen oder einem verwandten Bereich oder nachgewiesene Berufserfahrung in Modellierung, Daten oder im maritimen Sektor.
- Sprache: ausreichende Beherrschung der Unterrichtssprache, um dem Unterricht und den Materialien zu folgen. Kenntnisse in technischem Englisch werden empfohlen, da ein Großteil der Vorschriften und Dokumentation des Sektors auf Englisch verfasst ist.
- Technische Ausstattung: ein Computer mit stabiler Internetverbindung, ein aktueller Browser und eine Kamera für Live-Sitzungen und Projektverteidigungen.
- Zulassungsverfahren: Online-Bewerbung, Prüfung Ihres Profils und ein kurzes Gespräch mit dem akademischen Team. Die Einschreibung ist ganzjährig möglich; die Zulassung ist vorläufig, bis der Ausschuss Ihre Unterlagen bestätigt.
- 01BewerbungIhre Daten, Ihr Werdegang und Ihre Unterlagen.
- 02Sofortige PrüfungWir prüfen, ob alles vollständig und korrekt ist.
- 03EinschreibungWählen Sie Einmal- oder Ratenzahlung und sichern Sie sich Ihren Platz.
Die Zulassung gilt vorläufig, bis das Komitee die eingereichten Unterlagen geprüft hat. Werden die Voraussetzungen nicht erfüllt, wird der gesamte Betrag erstattet.
Fragen Sie uns vor der Einschreibung
Hinterlassen Sie Ihre Kontaktdaten, und die Zulassungsstelle meldet sich bei Ihnen, um alle Fragen zu klären. Wenn Sie sich schon sicher sind, können Sie sich direkt bewerben und in derselben Sitzung bezahlen.