Johann Bernoulli lezing 29

(maandag 19 maart 2018, 19.30 uur, Aula Academiegebouw)

Joost Batenburg (Universiteit Leiden)

Looking at the inside of an object with mathematics

In this lecture I will show how mathematics enables us to look at the inside of an object without opening it. Using tomography, we can compute what the inside of an object looks like, from a series of X-ray photos, taken from a range of angles. For example, the “object” can be a medical patient who undergoes a CT-scan in a hospital or a computer chip that must be checked for internal defects. Tomographical research started over a century ago, with a publication of Johann Radon in 1917. Since then tomography has developed into a mature field of mathematics that brings together ideas from analysis, (integral) geometry, linear algebra, and optimization. The strength of the underlying mathematics is reflected by the fact that the same computational methods can be applied in (electron) microscopy to study nanomaterials, and even in astrophysics to reconstruct the interior of stars.

After introducing tomography, its applications, and the underlying mathematical model, I will talk about questions such as: “how many viewing directions do we need to create a reliable image?” and “what can we do to reduce the number of required views even further?”. Finally I will show that we can even scan people in 3D without them being aware of it: tomography using Wifi signals.

Joost Batenburg obtained M.Sc. degrees in Mathematics (2002) and Computer Science (2003) from the University of Leiden. He obtained his PhD in 2006 on the topic of discrete tomography under the supervision of Prof. Robert Tijdeman. After a period at the University of Antwerp (2006-2010) he moved to Centrum Wiskunde & Informatica in Amsterdam to work as a staff researcher. Since 2016 he is group leader Computational Imaging at CWI, leading a team of 16 researchers. He is also part-time full professor at the Mathematical Institute of Leiden University. His research interests involve all aspects of 3D imaging, including modelling of the physical imaging process, mathematical inverse problems, and large-scale computing. He received Vidi (2011) and Vici (2016) grants from NWO.

Poster Flyer

Johann Bernoulli lezingen

De Johann Bernoulli Stichting voor de Wiskunde te Groningen beoogt het wekken van belangstelling voor de wiskunde. Daartoe wordt jaarlijks een bekend wiskundige of mathematisch fysicus uitgenodigd om een voordracht te geven, die voor een breed wetenschappelijk publiek is bestemd.

Johann Bernoulli (Basel 1667-Basel 1748) was een opmerkelijke wiskundige. Kort na 1690 zorgde hij samen met zijn broer Jakob en met L'Hospital voor een doorbraak van de differentiaal- en integraalrekening, die Leibniz eerder in enkele moeilijk te begrijpen artikelen had ingevoerd. Bernoulli was een goed didacticus en een meester in het formuleren en oplossen van fundamentele problemen, maar opmerkelijk was ook de absolute zekerheid waarmee hij voor een leven als wiskundige koos. Tegen de wil van zijn vader ging hij het vak studeren en toen hij niet in Basel aan de slag kon komen trok hij met vrouw en kind in 1695 naar Groningen waar hij tien jaar zou blijven. Johann Bernoulli was een markante en tragische persoonlijkheid; zijn leven wordt gekenmerkt door grote productiviteit, maar ook door vele conflicten met vakgenoten, andere wetenschappers en theologen.

Son Esprit vit la vérité,
Et son coeur connut la justice,
Il a fait l'honneur de la Suisse
Et celui de l'humanité.

Voltaire