Prof. Dr Matthias Voigt

Vice-doyen Professeur extraordinaire Direction de filière du Bachelor en Mathématiques et du Master en Intelligence Artificielle

Documents

Curriculum Vitae

Matthias Voigt a étudié les mathématiques à l'Université technique de Chemnitz de 2004 à 2010. Durant cette période, il a effectué des séjours à l'Institut de l'aviation de Moscou en Russie, à l'Université d'Helsinki en Finlande, ainsi qu'au Forschungszentrum Jülich. Il a ensuite été doctorant à l'Institut Max Planck pour la dynamique des systèmes techniques complexes de Magdebourg et a obtenu son doctorat en 2015 à la Faculté de mathématiques de l'Université Otto-von-Guericke de Magdebourg. Au cours de son doctorat, il a également effectué un séjour de recherche au Courant Institute of Mathematical Sciences à New York. Entre 2014 et 2021, il a été chercheur associé à la Technische Universität Berlin, avant d'occuper, de 2019 à 2021, un poste de professeur suppléant W3 à l'Université de Hambourg. De 2021 à 2026, Matthias Voigt a été professeur assistant en voie de titularisation (tenure track) à UniDistance Suisse, avant d'être promu professeur associé en 2026. Il occupe actuellement les fonctions de vice-doyen de la Faculté de mathématiques et d'informatique, ainsi que de responsable du programme de Bachelor en mathématiques et du programme de Master en intelligence artificielle.

Actualités

Facultés Mathématiques

Le Fonds national suisse soutient un projet en mathématiques d'UniDistance Suisse pour la réduction du bruit. Quelle contribution les mathématiques peuvent-elles apporter pour réduire de manière durable et à long terme la pollution sonore et acoustique? Le projet «Méthodes numériques pour la conception efficace de métamatériaux acoustiques» mené par le Prof. Dr Matthias Voigt d'UniDistance Suisse présente une approche innovante à cette question. Le Fonds national suisse a approuvé une subvention de 250'000 CHF pour ce projet de recherche prometteur, valable pour les trois prochaines années. Matthias Voigt donne un aperçu du projet.

Facultés Mathématiques

Les systèmes hamiltoniens à ports : un paradigme moderne pour la modélisation, la simulation, l’optimisation et la régulation de processus dynamiques Dans le domaine de l’ingénierie, il est courant d’utiliser des modèles mathématiques ou informatiques, par exemple pour simuler ou optimiser le comportement dynamique d’une machine. Une question tout à fait fondamentale dans ce contexte est de savoir quels sont les rapports et les grandeurs physiques qui influencent la dynamique.

Axes de recherche

Équations différentielles-algébriques
Théorie mathématique des systèmes (en particulier commande optimale et robuste, systèmes hamiltoniens à ports)
Équations et inégalités matricielles
Algèbre linéaire et multilinéaire numérique (en particulier les problèmes de valeurs propres structurés et non linéaires)
Optimisation numérique
Réduction de modèles et identification de systèmes
Analyse harmonique et traitement du signal
Logiciels mathématiques
Applications mathématiques en ingénierie et en sciences naturelles (mécanique, vibroacoustique, neurosciences computationnelles)

Projets de recherche

Identification de systèmes à l'aide de transformations rationnelles adaptatives

Montant approuvé: 42000 CHF

Schéma de financement: Swiss Government Excellence Scholarship (SERI)

Voigt Matthias

Statut: Terminé

Début: 01.09.2025

Fin: 31.08.2026

Mathématiqu…

Identification de systèmes à l'aide de transformations rationnelles adaptatives

// Voigt Matthias

Montant approuvé:42000 CHF

Schéma de financement: Swiss Government Excellence Scholarship (SERI)

Statut: Terminé

Début: 01.09.2025

Fin: 31.08.2026

Mathématiqu…

Cours en ligne ouvert sur les bonnes pratiques de recherche

Montant approuvé: 30000 CHF

Schéma de financement: Programme Open Science II (swissuniversities)

Voigt Matthias // Rothen Nicolas // Kurschilgen Michael // Angino Andrea // MOLO Fabio // GONZáLEZ Gorka Fraga // DOUGOUD Maya // CALBIMONTE Jean-Paul // COTTING Alexandre

Statut: En cours

Début: 01.08.2025

Fin: 31.12.2026

Mathématiqu…

Cours en ligne ouvert sur les bonnes pratiques de recherche

Voigt Matthias // Rothen Nicolas // Kurschilgen Michael // Angino Andrea // MOLO Fabio // GONZáLEZ Gorka Fraga // DOUGOUD Maya // CALBIMONTE Jean-Paul // COTTING Alexandre

Montant approuvé:30000 CHF

Schéma de financement: Programme Open Science II (swissuniversities)

Statut: En cours

Début: 01.08.2025

Fin: 31.12.2026

Mathématiqu…

Méthodes numériques pour la conception efficace de métamatériaux acoustiques

Montant approuvé: 250126 CHF

Schéma de financement: Swiss National Science Foundation and German Research Foundation

Voigt Matthias // Steffen Marburg // Angino Andrea // HILDENBRAND Arne

Statut: En cours

Début: 01.08.2025

Fin: 31.07.2028

Mathématiqu…

Méthodes numériques pour la conception efficace de métamatériaux acoustiques

Voigt Matthias // Steffen Marburg // Angino Andrea // HILDENBRAND Arne //

Montant approuvé:250126 CHF

Schéma de financement: Swiss National Science Foundation and German Research Foundation

Statut: En cours

Début: 01.08.2025

Fin: 31.07.2028

Mathématiqu…

Modélisation de l'adaptation neuronale dans le lobe temporal médian

Montant approuvé: -

Schéma de financement: UniDistance Suisse | FernUni Schweiz

Voigt Matthias // Reber Thomas // Bartolini Diletta

Statut: En cours

Début: 01.10.2023

Fin: 30.09.2026

Mathématiqu…

Modélisation de l'adaptation neuronale dans le lobe temporal médian

Voigt Matthias // Reber Thomas // Bartolini Diletta

Montant approuvé:-

Schéma de financement: UniDistance Suisse | FernUni Schweiz

Statut: En cours

Début: 01.10.2023

Fin: 30.09.2026

Mathématiqu…

Méthodes de type Newton multi-niveaux pour l'optimisation à grande échelle

Montant approuvé: -

Schéma de financement: UniDistance Suisse | FernUni Schweiz

Tsipinakis Nikolaos // Voigt Matthias

Début: 01.02.2022

Mathématiqu…

Méthodes de type Newton multi-niveaux pour l'optimisation à grande échelle

Tsipinakis Nikolaos // Voigt Matthias

Montant approuvé:-

Schéma de financement: UniDistance Suisse | FernUni Schweiz

Début: 01.02.2022

Mathématiqu…

Algorithmes numériques basés sur l'interpolation en commande robuste

Montant approuvé: -

Schéma de financement: German Research Foundation

Voigt Matthias // Paul Schwerdtner // Amon Lahr

Statut: Terminé

Début: 01.01.2020

Fin: 31.03.2023

Mathématiqu…

Algorithmes numériques basés sur l'interpolation en commande robuste

Voigt Matthias // Paul Schwerdtner // Amon Lahr

Montant approuvé:-

Schéma de financement: German Research Foundation

Statut: Terminé

Début: 01.01.2020

Fin: 31.03.2023

Mathématiqu…

Groupes de recherche

Applied Mathematics

Faculté de mathématiques et informatique

Impulse response estimation via Laguerre-Fourier expansion

2026-08

DOI: 10.48550/ARXIV.2608.14769

Tamás Dózsa
Art J. R. Pelling
Matthias Voigt

preprint

Insights from the SwissRN Computational Reproducibility Hackathon 2025

2026-05 | F1000Research

DOI: 10.12688/f1000research.180013.1

Tom Willems
Tobias Kühlwein
Matthias Voigt
Michael Kurschilgen
Daniel J Stekhoven

Journal article

Second-order optimization of variable projection SVM models and road abnormality detection

2026-05 | ICASSP 2026 - 2026 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)

DOI: 10.1109/icassp55912.2026.11463454

Andrea Angino
Matthias Voigt
Rolf Krause
Tamás Dózsa

Conference paper

KLAP: KYP lemma based low-rank approximation for ℋ2-optimal passivation

2026-03 | SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications

DOI: 10.1137/25m1724432

Jonas Nicodemus
Matthias Voigt
Serkan Gugercin
Benjamin Unger

Journal article

Adaptive kernel methods

2026-01

DOI: 10.48550/ARXIV.2601.21707

Tamás Dózsa
Andrea Angino
Zoltán Szabó
József Bokor
Matthias Voigt

preprint

Trust-region methods with low-fidelity objective models

2025-11

DOI: 10.48550/ARXIV.2511.00434

Andrea Angino
Matteo Aurina
Alena Kopaničáková
Matthias Voigt
Marco Donatelli
Rolf Krause

preprint

Adaptive Multilevel Newton: A quadratically convergent optimization method

2025-10

DOI: 10.48550/ARXIV.2510.24967

Nick Tsipinakis
Panos Parpas
Matthias Voigt

preprint

Generalized rational Prony and Bernoulli methods

2025-10

DOI: 10.48550/ARXIV.2510.03510

Tamás Dózsa
Matthias Voigt
Zoltán Szabó
József Bokor
Péter Kovács

preprint

Model reduction of parametric differential-algebraic systems by balanced truncation

2024-12 | Mathematical and Computer Modelling of Dynamical Systems

DOI: 10.1080/13873954.2024.2328662

Jennifer Przybilla
Matthias Voigt

Journal article

Structure-preserving model reduction of port-Hamiltonian systems by optimization

2024-08 | 26th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems

Paul Schwerdtner
Matthias Voigt

Conference paper

Structure-preserving model reduction for dissipative mechanical systems

2024-01 | Calm, Smooth and Smart

DOI: 10.1007/978-3-031-36143-2_11

Rebekka S. Beddig
Peter Benner
Ines Dorschky
Timo Reis
Paul Schwerdtner
Matthias Voigt
Steffen W. R. Werner

Book chapter

Fast and memory-efficient optimization for large-scale data-driven predictive control

2024-01 | IFAC-PapersOnLine

DOI: 10.1016/j.ifacol.2024.10.216

Philipp Schmitz
Manuel Schaller
Matthias Voigt
Karl Worthmann

Journal article

Optimization-based model order reduction of port-Hamiltonian descriptor systems

2023-12 | Systems & Control Letters

DOI: 10.1016/j.sysconle.2023.105655

Paul Schwerdtner
Tim Moser
Volker Mehrmann
Matthias Voigt

Journal article

Fixed-order H-infinity controller design for port-Hamiltonian systems

2023-06 | Automatica

DOI: 10.1016/j.automatica.2023.110918

Paul Schwerdtner
Matthias Voigt

Journal article

SOBMOR: Structured optimization-based model order reduction

2023-04 | SIAM Journal on Scientific Computing

DOI: 10.1137/20m1380235

Paul Schwerdtner
Matthias Voigt

Journal article

Balanced truncation model reduction with a priori error bounds for LTI systems with nonzero initial value

2023-03 | Journal of Computational and Applied Mathematics

DOI: 10.1016/j.cam.2022.114708

Christian Schröder
Matthias Voigt

Journal article

Derivative interpolating subspace frameworks for nonlinear eigenvalue problems

2022-08 | SIAM Journal on Scientific Computing

DOI: 10.1137/20m1348455

Rifqi Aziz
Emre Mengi
Matthias Voigt

Journal article

Discounted cost linear quadratic Gaussian control for descriptor systems

2022-05 | International Journal of Control

DOI: 10.1080/00207179.2020.1854865

Hermann Mena
Lena-Maria Pfurtscheller
Matthias Voigt

Journal article

Optimization-based structured reduced order modeling from frequency samples

2022-01 | MATHMOD 2022 Discussion Contribution Volume

DOI: 10.11128/arep.17

Paul Schwerdtner
Matthias Voigt

Book chapter

A greedy reduced basis algorithm for structural acoustic systems with parameter and implicit frequency dependence

2021-12 | International Journal for Numerical Methods in Engineering

DOI: 10.1002/nme.6835

Christopher Jelich
Suhaib Koji Baydoun
Matthias Voigt
Steffen Marburg

Journal article

Low-rank iteration schemes for the multi-frequency solution of acoustic boundary element equations

2021-09 | Journal of Theoretical and Computational Acoustics

DOI: 10.1142/s2591728521500043

Suhaib Koji Baydoun
Matthias Voigt
Steffen Marburg

Journal article

A subspace iteration eigensolver based on Cauchy integrals for vibroacoustic problems in unbounded domains

2021-08 | International Journal for Numerical Methods in Engineering

DOI: 10.1002/nme.6701

Suhaib Koji Baydoun
Matthias Voigt
Benedikt Goderbauer
Christopher Jelich
Steffen Marburg

Journal article

Balanced truncation model reduction for symmetric second order systems — A passivity-based approach

2021-01 | SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications

DOI: 10.1137/20m1346109

Ines Dorschky
Timo Reis
Matthias Voigt

Journal article

Adaptive sampling for structure-preserving model order reduction of port-Hamiltonian systems

2021-01 | IFAC-PapersOnLine

DOI: 10.1016/j.ifacol.2021.11.069

Paul Schwerdtner
Matthias Voigt

Journal article

Semi‐active ℋ∞ damping optimization by adaptive interpolation

2020-08 | Numerical Linear Algebra with Applications

DOI: 10.1002/nla.2300

Zoran Tomljanović
Matthias Voigt

Journal article

A greedy reduced basis scheme for multifrequency solution of structural acoustic systems

2020-01 | International Journal for Numerical Methods in Engineering

DOI: 10.1002/nme.6205

Suhaib Koji Baydoun
Matthias Voigt
Christopher Jelich
Steffen Marburg

Journal article

A subspace framework for ℋ∞-norm minimization

2020-01 | SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications

DOI: 10.1137/19m125892x

Nicat Aliyev
Peter Benner
Emre Mengi
Matthias Voigt

Journal article

Certifying global optimality for the L∞-norm computation of large-scale descriptor systems

2020-01 | IFAC-PapersOnLine

DOI: 10.1016/j.ifacol.2020.12.2482

Emre Mengi
Paul Schwerdtner
Matthias Voigt

Journal article

Model Reduction for Second‐Order Dynamical Systems Revisited

2019-11 | Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics

DOI: 10.1002/pamm.201900224

Rebekka S. Beddig
Peter Benner
Ines Dorschky
Timo Reis
Paul Schwerdtner
Matthias Voigt
Steffen W. R. Werner

Journal article

On linear-quadratic optimal control of implicit difference equations

2019-09 | IMA Journal of Mathematical Control and Information

DOI: 10.1093/imamci/dny007

Daniel Bankmann
Matthias Voigt

Journal article

Linear-quadratic optimal control of differential-algebraic systems: The infinite time horizon problem with zero terminal state

2019-01 | SIAM Journal on Control and Optimization

DOI: 10.1137/18m1189609

Timo Reis
Matthias Voigt

Journal article

A low-rank iteration scheme for multi-frequency acoustic problems

2018-12 | INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings

Suhaib Baydoun
Lei Li
Matthias Voigt
Steffen Marburg

Journal article

Inner–outer factorization for differential-algebraic systems

2018-09 | Mathematics of Control, Signals, and Systems

DOI: 10.1007/s00498-018-0221-5

Timo Reis
Matthias Voigt

Journal article

Computation of the L∞-Norm Using Rational Interpolation

2018-01 | IFAC-PapersOnLine

DOI: 10.1016/j.ifacol.2018.11.086

Paul Schwerdtner
Matthias Voigt

Journal article

Model reduction of constrained mechanical systems in M-M.E.S.S.

2018-01 | IFAC-PapersOnLine

DOI: 10.1016/j.ifacol.2018.03.112

Jens Saak
Matthias Voigt

Journal article

ℒ∞-norm computation for large-scale descriptor systems using structured iterative eigensolvers

2018-01 | Numerical Algebra, Control & Optimization

DOI: 10.3934/naco.2018007

Peter Benner
Ryan Lowe
Matthias Voigt

Journal article

A greedy subspace method for computing the ℒ∞-norm

2017-12 | Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics

DOI: 10.1002/pamm.201710343

Nicat Aliyev
Peter Benner
Emre Mengi
Paul Schwerdtner
Matthias Voigt

Journal article

Large-scale computation of ℒ∞-norms by a greedy subspace method

2017-01 | SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications

DOI: 10.1137/16m1086200

Nicat Aliyev
Peter Benner
Emre Mengi
Paul Schwerdtner
Matthias Voigt

Journal article

Inner-outer factorization via Lur'e equations

2016-10 | Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics

DOI: 10.1002/pamm.201610403

Timo Reis
Matthias Voigt

Journal article

Reprint of “The Kalman–Yakubovich–Popov inequality for differential-algebraic systems: Existence of nonpositive solutions”

2016-09 | Systems & Control Letters

DOI: 10.1016/j.sysconle.2016.05.010

Timo Reis
Matthias Voigt

Journal article

Algorithm 961: Fortran 77 subroutines for the solution of skew-Hamiltonian/Hamiltonian eigenproblems

2016-06 | ACM Transactions on Mathematical Software

DOI: 10.1145/2818313

Peter Benner
Vasile Sima
Matthias Voigt

Journal article

The Kalman–Yakubovich–Popov inequality for differential-algebraic systems: Existence of nonpositive solutions

2015-12 | Systems & Control Letters

DOI: 10.1016/j.sysconle.2015.09.003

Timo Reis
Matthias Voigt

Journal article

The Kalman–Yakubovich–Popov inequality for differential-algebraic systems

2015-11 | Linear Algebra and its Applications

DOI: 10.1016/j.laa.2015.06.021

Timo Reis
Olaf Rendel
Matthias Voigt

Journal article

The Kalman-Yakubovich-Popov inequality for descriptor systems

2015-10 | Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics

DOI: 10.1002/pamm.201510312

Timo Reis
Matthias Voigt

Journal article

Distance problems for linear dynamical systems

2015-01 | Numerical Algebra, Matrix Theory, Differential-Algebraic Equations and Control Theory

DOI: 10.1007/978-3-319-15260-8_20

Daniel Kressner
Matthias Voigt

Book chapter

Numerical linear algebra methods for linear differential-algebraic equations

2015-01 | Surveys in Differential-Algebraic Equations III

DOI: 10.1007/978-3-319-22428-2_3

Peter Benner
Philip Losse
Volker Mehrmann
Matthias Voigt

Book chapter

On linear-quadratic optimal control and robustness of differential-algebraic systems

2015-01

dissertation-thesis

Solution of descriptor Lur'e equations via even matrix pencils

2014-12 | Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics

DOI: 10.1002/pamm.201410443

Timo Reis
Matthias Voigt

Journal article

The dissipation inequality for differential-algebraic systems

2014-12 | Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics

DOI: 10.1002/pamm.201410004

Timo Reis
Matthias Voigt

Journal article

Computation of the ℋ∞-norm for large-scale systems

2014-09 | Oberwolfach Reports

DOI: 10.4171/OWR/2013/56

Peter Benner
Ryan Lowe
Matthias Voigt

Journal article

A structured pseudospectral method for ℋ∞-norm computation of large-scale descriptor systems

2014-06 | Mathematics of Control, Signals, and Systems

DOI: 10.1007/s00498-013-0121-7

Peter Benner
Matthias Voigt

Journal article

MB04BV – A FORTRAN 77 subroutine to compute the eigenvectors associated to the purely imaginary eigenvalues of skew-Hamiltonian/Hamiltonian matrix pencils

2013-09 | Niconet e. V.

Peihong Jiang
Matthias Voigt

report

Spectral characterization and enforcement of negative imaginariness for descriptor systems

2013-08 | Linear Algebra and its Applications

DOI: 10.1016/j.laa.2012.12.044

Peter Benner
Matthias Voigt

Journal article

Spectral conditions for symmetric positive real and negative imaginary systems

2013-07 | 2013 European Control Conference (ECC)

DOI: 10.23919/ecc.2013.6669824

Naim Bajcinca
Matthias Voigt

Conference paper

Numerical computation of structured complex stability radii of large-scale matrices and pencils

2012-12 | 2012 IEEE 51st IEEE Conference on Decision and Control (CDC)

DOI: 10.1109/cdc.2012.6426906

Peter Benner
Matthias Voigt

Conference paper

ℋ∞-norm computation for large and sparse descriptor systems

2012-12 | Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics

DOI: 10.1002/pamm.201210383

Peter Benner
Matthias Voigt

Journal article

ℒ∞-Norm Computation for Continuous-Time Descriptor Systems Using Structured Matrix Pencils

2012-01 | IEEE Transactions on Automatic Control

DOI: 10.1109/tac.2011.2161833

P. Benner
V. Sima
M. Voigt

Journal article

Linear-quadratic infinite time horizon optimal control for differential- algebraic equations - a new algebraic criterion

2012-01 | 20th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNS)

Timo Reis
Matthias Voigt

Conference paper

Robust and efficient algorithms for ℒ∞-norm computation for descriptor systems

2012-01 | IFAC Proceedings Volumes

DOI: 10.3182/20120620-3-dk-2025.00114

P. Benner
V. Sima
M. Voigt

Journal article

On the Computation of Particular Eigenvectors of Hamiltonian Matrix Pencils

2011-12 | PAMM

DOI: 10.1002/pamm.201110366

Peter Benner
Matthias Voigt

Journal article

ℒ∞-Norm Computation for Descriptor Systems

2010-07

Matthias Voigt

dissertation-thesis

Enseignement dispensé

M07	Analysis III Bachelor of Science in Mathematics Analysis III Bachelor of Science in Mathematics Analysis III Bachelor of Science in Mathematics
M18	Seminar on special topics Bachelor of Science in Mathematics Seminar on special topics Bachelor of Science in Mathematics Seminar on special topics Bachelor of Science in Mathematics

Fonctions à UniDistance Suisse

Faculté de mathématiques et informatique

Vice-doyen
Professeur extraordinaire
Direction de filière du Bachelor en Mathématiques et du Master en Intelligence Artificielle

Collège de faculté de mathématiques et informatique

Vice-recteur
Professeur extraordinaire
Direction de filière du Bachelor en Mathématiques et du Master en Intelligence Artificielle

Applied Mathematics

Professeur extraordinaire

Fonctions externes

Editor, Numercial Functional Analysis and Optimisation
Community reviewer, Frontiers in Control Engineering
External expert for Matura exams in mathematics, Canton of Bern

Prof. Dr Matthias Voigt

Documents

Links

Axes de recherche

Projets de recherche

Applied Mathematics

Enseignement dispensé

Fonctions à UniDistance Suisse

Faculté de mathématiques et informatique

Collège de faculté de mathématiques et informatique

Applied Mathematics

Fonctions externes