Algorithmenentwicklung: Koordinieren und aktiv zur Entwicklung von inversen Design-Frameworks im Zeitbereich beitragen, wobei die Zeit ein grundlegender Designparameter ist (4D-Design in Raum und Zeit).Entwicklung und Überwachung skalierbarer, speichereffizienter und leistungsstarker Implementierungen für Architekturen mit verteiltem Speicher (MPI) und Beschleuniger (GPU), einschließlich Skalierbarkeitsstudien, Leistungsprofilierung und Optimierung von groß angelegten 3D- und 4D-Simulationen.Definition und Implementierung der Softwarearchitektur eines modularen, skalierbaren Open-Source-Frameworks für inverses Design, einschließlich Parallelisierungsstrategie, Speicherlayout, Leistungsoptimierung und langfristiger Wartbarkeit.Implementierung und Erweiterung von großskaligen computergestützten Elektrodynamik-Solvern (FDTD und verwandte Methoden) für dynamische und nichtlineare Materialien.Modellierung fortschrittlicher Materialien wie transparenter leitfähiger Oxide, nichtlinearer Medien und anderer ultraschnell abstimmbarer Materialien.