Grundlagenpreis 2000

Prof. Dr. Dr.h.c. Ingrid Daubechies
  • für die Erfindung, die mathematische Aufbereitung und die technische Anwendung der Wavelets, die als orthogonale Funktionensysteme eine breite Anwendung in der Signalverarbeitung, der Radartechnik und der Bildverarbeitung gefunden haben, insbesondere bei dem neuen JPEG 2000 Standard zur Bildkompression.
  • for the invention, the mathematical development and the application of wavelets, which have found widespread applications as orthogonal functions in signal processing, radar, and image processing, especially for the new image compression standard JPEG 2000.
  • Curriculum Vitae von Prof. Dr. Dr.h.c. Ingrid Daubechies
     
    17.08.1954 Geboren in Houthalen, Belgien.
    1975 Bachelor in Physik und
    1980 Promotion in Physik an der Vrije Universiteit Brüssel.
    1975-84 Forschungsassistentin und
    1984-87 Forschungsdozentin in der Abteilung für Theoretische Physik an der Vrije Universiteit Brüssel.
    1987-94 (1987 Umzug in die USA) Techn. Mitarbeiterin am Mathematics Research Center der AT&T Bell Laboratories.
    1991-94 Professorin am Mathematics Department der Rutgers University.
    seit 1993
    bis heute

    Professorin am Mathematics Department and Pgram in Applied and Computational Mathematics der Princeton University und seit 1997 deren Direktorin.
    (1996 Einbürgerung in die USA)
    Auszeichnungen und Ehrungen
    1984 Louis Empain Prize for Physics..
    1992-97 Fellow of the John D. and Catherine T. MacArthur Foundation.
    1993 Member of the American Academy of Arts and Sciences.
    1994 American Mathematical Society Ruth Lyttle Satter Prize.
    1998 a) The International Society for Optical Engineering; Recognition of Outstanding Achievement.
    b) Member of the National Academy of Sciences.
    c) IEEE Information Theory Society Golden Jubilee Award for Technological Innovation.
    d) Fellow of the Institute of Electrical and Electronics Engineers.
    1999 Foreign Member of the Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences.
    2000 a) Doctor honoris causa, Université Libre de Bruxelles.
    b) National Academy of Sciences Medal in Mathematics.

    WAVELETS - Die Grundlage der digitalen Bildcodierung

    Signale, Bilder und Videos werden in der Informationstechnik häufig nicht direkt in ihrem zeitlichen Ablauf dargestellt, sondern durch Signaltransformationen umgewandelt. Ein bekanntes Beispiel ist die Fouriertransformation, bei dem ein Signal in sein "Frequenzspektrum" verwandelt wird, so daß man sieht, welche Bandbreite es auf einem Übertragungskanal benötigt. Bilder werden gerne einer Transformation durch zweidimensionale Cosinusfunktionen unterworfen. Diese Transformation erlaubt es, den Energieinhalt des Bildsignales darzustellen, so daß man Bits nur den energiereichen Abschnitten zuordnen muß. Damit spart man Speicherplatz und Übertragungszeit für solche komprimierten Bilder.

    Frau Daubechies hat sich in den vergangenen 12 Jahren intensiv mit der Transformation durch sogenannte "Wavelets" beschäftigt. Dabei wurden nicht nur die mathematischen Eigenschaften dieser Funktionaltransformation von ihr sorgfältig untersucht, sondern sie hat, insbesondere durch ihre 1988 erschienene Arbeit, zusammen mit Mallat die Anwendung der Wavelets als perfekt rekonstruierende Filter in der Bildkompression ermöglicht.

    Eine Krönung ihrer grundlegenden Untersuchungen zu den Wavelets ist der neue Standard JPEG 2000 zur Bildkompression, der im Dezember 1999 durch eine internationale Expertengruppe verabschiedet wurde. Er wird das Standardverfahren zur Bildübertragung und zur Bildspeicherung im Internet und im World Wide Web (WWW) sein. Hierbei werden die Wavelets als Transformationsfunktionen eingesetzt, so daß die Bilder weniger Bits als bisher zur Darstellung benötigen. Die Wavelets vermeiden die störenden Artefakte der bisherigen Verfahren und ermöglichen eine hierarchische Bildübertragung, bei der das Bild in wachsender Qualität dargestellt werden kann. Bei letzterer Methode können im Internet die Bilder enstprechend der eintreffenden Pakete nach und nach aufgebaut werden, ohne das störende Randeffekte auftreten. Die Möglichkeit des hierarchischen und sukzessiven Bildaufbaus ist im Internet besonders wichtig, weil dort Pakete verloren gehen oder zu spät eintreffen können.

    Die von Frau Professor Daubechies eingeführten und untersuchten Wavelets werden aber auch bei der Zeit-Frequenz Analyse, bei der Multi-Träger Datenübertragung, in der Radartechnik, in der Biomedizin und in der Computergraphik eingesetzt.

    Ingrid Daubechies ist nicht nur eine innovative Forscherin, sondern hat auch die Fähigkeit, ihre Ergebnisse gut darzustellen. Das zeigt unter anderem ihr preisgekröntes Buch "Ten lectures on wavelets", das den Bekanntheitsgrad der Wavelets sehr erhöht hat.

    Mit der Verleihung des Eduard-Rhein-Grundlagenpreises sollen die fundamentalen Arbeiten von Frau Daubechies geehrt werden, die in exemplarischer Weise zeigen, wie grundlagenorientierte Mathematik zu erheblich verbesserten und praktisch brauchbaren Lösungen in vielen technischen Anwendungen des Informationszeitalters führt.
     
    Prof. Dr. Joachim Hagenauer, 
    TU München

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