Explorable Data Science

Forschungsgegenstand

Die Mitglieder des CIDAS forschen in verschiedenen Bereichen der Data Science und Digitalisierung. Somit wird sowohl den Fragestellungen im Methodischen, wie auch im Angewandten Bereich der Data Science nachgegangen. Zugleich werden auch die gesellschaftswissenschaftlichen Einflüsse der Digitalisierung untersucht. In den untenstehenden Klappboxen finden Sie eine Auswahl an Projekten und Publikationen in denen Mitglieder des CIDAS maßgeblich beteiligt sind. Bei Fragen zu den einzelnen Projekten sind Sie eingeladen, sich an die entsprechenden Kontaktpersonen zu wenden.

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Vorträge
CIDAS Kolloquium im WiSe 2024/25



Ausgewählte Projekte

Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Schwerpunktprogramms 2267 „The Digitalisation of Working Worlds“ gefördert (11/23 bis 10/26) und in Kooperation mit dem ISF München und dem ZZF Potsdam durchgeführt. Projektlaufzeit: 11/2023 - 10/2026.

Technikinskription als Feld der Leistungspolitik
Anknüpfend an das erste Projekt „Politics of Performance“, dass den Zusammenhang übergeordneter unternehmerischer Strategien der Digitalisierung mit Entwicklungen der Leistungspolitik erforscht, steht in diesem Folgeprojekt Technikinskription- und Aneignung in ihren Wechselwirkungen mit Digitalisierungsstrategien einerseits und Leistungspolitik andererseits im Zentrum des Interesses. Konkret fragt das Projekt zum einen danach, wie betriebliche Digitalisierungsstrategien und technologische Innovation sich gegenseitig beeinflussen. Im Zentrum steht hier die Frage, wie Unternehmen Einfluss auf Technikdesign nehmen und wie digitale Technologien einerseits Möglichkeiten betrieblicher Steuerungsprozesse ausweiten und andererseits organisatorische Anpassungen erfordern, die betriebliche Autonomie einschränken. Zum anderen fragt das Projekt nach der eigensinnigen Aneignung digitaler Technik im konkreten Arbeitsprozess. Analog zu Leistungsbedingungen und Leistungspolitik wird Inskription bzw. Technikentwicklung dabei als umkämpftes Feld aufgefasst, das nicht nur von unternehmerischen Strategien, sondern von allen beteiligten Akteuren und deren (teilweise widersprüchlichen) Interessen geformt ist. Zum umkämpften Feld der „politics of performance“ tritt so das Feld der „politics of inscription“ hinzu, in welchem Anwender, Anbieter und arbeitspolitische Akteure um das konkrete Design von Technologie ringen.

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Kontakt: Prof. Dr. Sarah Nies

Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen des Schwerpunktprogramms „The Digitalisation of Working Worlds. Conceptualising and Capturing a Systemic Transformation" (SPP 2267). Digitalisierung der Arbeitswelten. Projektlaufzeit: 11/2020- 10/2023.

Leistungspolitik in der digitalen Transformation von Arbeit
Digitale Technologien schaffen neue Bedingungen für die Steuerung von Arbeit und Leistung im Betrieb. Das gilt nicht zuletzt für den Shopfloor: eine automatisierte Datenerfassung und -verarbeitung erhöht Transparenz und Überwachungspotenziale, die informationstechnische Verknüpfung physischer Komponenten (Internet of Things) erlaubt einen direkteren Zugriff auf Prozesse der gesamten Wertschöpfungskette, selbstlernende Systeme, Leichtbaurobotik und digitale Assistenzsysteme erweitern die Möglichkeiten flexibler Automatisierung. Doch beschränkt sich die Steuerung von Arbeit nicht auf Kontrolle und Handlungsrestriktionen, sondern umfasst auch die gezielte Aktivierung von Beschäftigtenhandeln. Zudem verfolgen Unternehmen mit dem Einsatz digitaler Technik allerdings nicht ausschließlich – und oftmals nicht mal vorwiegend – Strategien, die auf Rationalisierung von Arbeitskraft gerichtet sind. Für die digitale Transformation prägend sind insbesondere auch unternehmerische Strategien, die auf die Einflussnahme auf Markt und Kooperationspartner oder die Reorganisation übergreifender Prozesse (systemische Rationalisierung) zielen.

Ziele und Fragestellung
Das Projekt fragt danach, wie sich Leistungspolitik in der Industriearbeit vor dem Hintergrund unterschiedlicher und teils widersprüchlicher Digitalisierungsstrategien von Unternehmen und betrieblichen Akteuren verändert, welche Auswirkungen also Digitalisierung auf betriebliche Aushandlungen und Prozesse hat, die die Verausgabung von Arbeitsleistung, Arbeitsbedingungen und konkrete Arbeitspraxis bestimmen.

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Kontakt: Prof. Dr. Sarah Nies

Abstract: Ausgangspunkt des Projektes ist die Notwendigkeit der Entwicklung von Systemen zur automatischen Verhaltensklassifikation als Basis der nutztierwissenschaftlichen Forschung und eine zukünftige Schlüsselkompetenz des wissenschaftlichen Nachwuchses. Für die Entwicklung zukunftsfähiger Haltungssysteme, Züchtung und Ernährung robuster Nutztiere sind Kenntnisse zum Verhalten von zentraler Bedeutung. Automatisierungen und im speziellen Methoden des maschinellen Lernens eröffnen die Möglichkeit mengenmäßig und zeitmäßig größere Datengrundlagen für Versuchsfragestellungen zu generieren und die Forschungsfragen zeitgemäß zu bearbeiten. Das Projekt zielt auf die Stärkung der datenwissenschaftlichen Kompetenzen von Nachwuchswissenschaftler*innen der Nutztierwissenschaften zur Verhaltensklassifikation und Erstellung individueller, zeitlicher und örtlicher Verhaltensprofile von Schweinen aus Videobildmaterial mit Hilfe innovativer und spezialisierter Ansätze des maschinellen Lernens ab. Die Etablierung dieser innovativen Datenkultur zur automatisierten Erhebung von ethologischen Merkmalen stellt eine zentrale Schlüsselkompetenz von Nachwuchswissenschaftlern*inne für die zukünftige Forschung im Bereich der Entwicklung von nachhaltigen Haltungssystemen und der Züchtung robuster Nutztiere dar. Konkret soll basierend auf Videobildaufnahmen aus Forschungsprojekten zur Weiterentwicklung von Haltungssystemen beim Schwein mit Fokus auf Tierwohl und Schwanzbeißen ein Methodenkanon identifiziert werden, der die spezifischen Verhaltensweisen individueller Schweine automatisch klassifiziert und daraus abgeleitet Verhaltensprofile entwickelt, die u.a. für ethologische Forschungsfragen, zur automatischen Phänotypisierung, sowie in Assistenzsystemen zur Tierbeobachtung genutzt werden kann. Der Innovationscharakter des Projektes besteht in der nachhaltigen Implementierung datenwissenschaftlicher Methoden gepaart mit Strukturen und Aktivitäten diese im Kompetenzprofil zukünftiger Agrarwissenschaftler*innen nachhaltig und langfristig zu verankern. Damit wird nicht nur die zukünftige nutztierwissenschaftliche Forschung, sondern auch die Digitalisierung der Nutztierhaltung maßgeblich gefördert.
Kontakt: Prof. Dr. Imke Traulsen oder Prof. Dr. Thomas Kneib

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Abstract: Das Ziel des Projekts ist die Bereitstellung von GPU-Ressourcen für wissenschaftliche Anwendungen im Bereich des Maschinellen Lernens bzw. Künstlicher Intelligenz mit einem Schwerpunkt in der Bildanalyse in lebenswissenschaftlichen Anwendungen, insbesondere den Neurowissenschaften und dem Bioimaging. Das System soll bestehende Prozesse wesentlich beschleunigen und somit neue Methoden bzw. Anwendungen ermöglichen, während gleichzeitig die Ressourcennutzung optimiert wird.

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Abstract: Das zentrale Anliegen von KISSKI ist die Forschung an KI-Methoden und deren Bereitstellung in einem hochverfügbaren KI-Servicezentrum für kritische und sensible Infrastrukturen. Der Fokus liegt dabei auf den gesellschaftlich hoch relevanten Feldern Medizin und Energie . Diese gehören zu den Zukunftsfeldern der anwendungsbezogenen KI-Forschung in Deutschland.

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Abstract: The CIDAS/Sartorius Quantitative Cell Analytics Initiative is a partnership of academic partners from Göttingen Campus and Sartorius. The aim is to combine live cell imaging with state-of-the-art artificial intelligence to advance our understanding of fundamental biological processes, study therapeutic interventions, and ultimately develop new therapies.

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Ausgewählte Publikationen
2024
Bachanek, S., Wuerzberg, P., Biggemann, L., Janssen, T.Y., Nietert, M., Lotz, J., Zeuschner, P., Maßmann, A., Uhlig, A. & Uhlig, J. Renal tumor segmentation, visualization, and segmentation confidence using ensembles of neural networks in patients undergoing surgical resection. European Radiology, 2024 DOI: https://doi.org/10.1007/s00330-024-11026-6
Lu, Z., Siemer, S., Jha, P., Day, J.D., Manea, F. & Ganesh, V. Layered and Staged Monte Carlo Tree Search for SMT Strategy Synthesis Proc. IJCAI 2024 More Information
Manea, F., Richardsen, J. & Schmid, M.L. Subsequences With Generalised Gap Constraints: Upper and Lower Complexity Bounds Proc. CPM 2024 More Information
Draghici, A., Haase, C. & Manea, F. Semënov Arithmetic, Affine VASS, and String Constraints Proc. STACS 2024 More Information
Adamson, D., Gawrychowski, P. & Manea, F. Enumerating m-Length Paths in Directed Graphs with Constant Delay Proc. LATIN 2024 More Information
2023
Day, J., Ganesh, V., Grewal, N. & Manea, F. On the Expressive Power of String Constraints Proceedings of the 50th ACM SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages POPL 2023, Proc. ACM Program. Lang. (ACM) More Information
Kulczynski, M., Manea, F., Nowotka, D. & Bøgsted Poulsen, D. ZaligVinder: A generic test framework for string solvers J. Softw. Evol. Process. 35(4), 2023 More Information
Berzish, M., Day, J. D., Ganesh, V., Kulczynski, Manea, F., Mora, F. & Nowotka, D. Towards more efficient methods for solving regular-expression heavy string constraints Theor. Compute. Sci. 943: 50-72, 2023 More Information
Adamson, D., Kosche, M., Koß, T., Manea, F. & Siemer, S. Longest Common Subsequence with Gap Constraints Proc. WORDS 2023: 60-76 More Information
Adamson, D., Fleischmann, P., Huch, A., Koß, T., Manea, F. & Nowotka, D. k-Universality of Regular Languages Proc. ISAAC 2023: 4:1-4:21 More Information
Fleischmann, P., Kim, S., Koß, T., Manea, F., Nowotka, D., Siemer, S. & Wiedenhöft, M. Matching Patterns with Variables Under Simon's Congruence Proc. RP 2023: 155-170 More Information
Gawrychowski, P., Kosche, M. & Manea, F. On the Number of Factors in the LZ-End Factorization Proc. SPIRE 2023: 253-259 More Information
2022
Axenbeck, J., Berner, A. & Kneib, T. What Drives the Relationship Between Digitalization and Industrial Energy Demand? Exploring Firm-Level Heterogeneity ZEW - Centre for European Economic Research Discussion Paper No. 059, 2022 Available at SSRN
Gawrychowski, P., Manea, F. & Serafin, R. Fast and Longest Rollercoasters Algorithmica 84, 1081-1106. (Springer) DOI: https://doi.org/10.1007/s00453-021-00908-6
Kosche, M., Koß, T., Manea, F. & Pak, V. Subsequences in Bounded Ranges: Matching and Analysis Problems Proceedings of the International Conference on Reachability Problems RP 2022, LNCS (Springer) DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-19135-0_10
Gawrychowski, P., Manea, F. & Siemer, S. Matching Patterns with Variables Under Edit Distance Proceedings of the International Symposium on String Processing and Information Retrieval SPIRE 2022, LNCS (Springer) DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-20643-6_20
Kosche, M., Koß, T., Manea, F. & Siemer, S. Combinatorial Algorithms for Subsequence Matching: A Survey Proceedings of the International Workshop on Non-Classical Models of Automata and Applications NCMA 2022 (Invited Paper), EPTCS DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2208.14722
Day, J., Kosche, M., Manea, F. & Schmid, M.L. Subsequences With Gap Constraints: Complexity Bounds for Matching and Analysis Problems Proceedings of the 33rd International Symposium on Algorithms and Computation ISAAC 2022, LIPICS More Information
Franke, K., Willeke, K.F., Ponder, K., Galdamez, M., Zhou, N., Muhammad, T., et al. State-dependent pupil dilation rapidly shifts visual feature selectivity Nature DOI: https://www.nature.com/articles/s41586-022-05270-3
Weisser, C., Gerloff, C., Thielmann, A., Python, A., Reuter, A., Kneib, T. & Säfken, B. Pseudo-Document Simulation for Comparing LDA, GSDMM and GPM Topic Models on Short and Sparse Text using Twitter Data Computational Statistics DOI: https://doi.org/10.1007/s00180-022-01246-z
Seufert, J., Python, A., Weisser, C., Cisneros, E., Kis-Katos, K. & Kneib, T. Mapping ex-ante spatial risks of COVID-19 in Indonesia using a Bayesian geostatistical model on airport network data Journal of the Royal Statistical Society: Series A DOI: http://doi.org/10.1111/rssa.12866
Soltau, J., Osterhoff M. & Salditt, T. Coherent diffractive imaging with diffractive optics Phys. Rev. Lett., Vol. 128, Iss. 22 DOI: https://journals.aps.org/prl/accepted/92074Y4cZ8510b70943290056cd810d85f966689f
Kant, G., Wiebelt, L., Weisser, C., Kis-Katos, K., Luber, M., Säfken, B. An iterative topic model filtering framework for short and noisy user-generated data: analyzing conspiracy theories on twitter International Journal of Data Science and Analytics DOI: https://doi.org/10.1007/s41060-022-00321-4
Rieseberg, T.P., Dadras, A., Fürst-Jansen, J.M.R., Dhabalia Ashok, A., Darienko, T., de Vries, S., Irisarri, I. & de Vries, J. Crossroads in the evolution of plant specialized metabolism. invited review Sem Cell Dev Biol In press
de Vries, S. & de Vries, J. Evolutionary genomic insights into cyanobacterial symbioses in plants. invited review Quant Plant Biol., 3:e16, 1–13 DOI: https://dx.doi.org/10.1017/qpb.2022.3
Pucker, B., Irisarri, I., de Vries, J. & Xu, B. Plant genome sequence assembly 3.0: progress, challenges, and future directions. invited review Quant Plant Biol., 3:e5, 1–14 DOI: https://dx.doi.org/10.1017/qpb.2021.18
von Pappenheim, F., Wensien M., Ye, J., Uranga, J., Irisarri, I., de Vries, J., Funk, L.-M., Mata, R., Tittmann, K. Widespread occurrence of covalent lysine–cysteine redox switches in proteins Nat Chem Biol DOI: https://doi.org/10.1038/s41589-021-00966-5
Formenti, G., Theissinger, K., Fernandes, C., Bista, I., Bombarely, A., Bleidorn, C., Ciofi, C., Crottini, A., Godoy, J.A., Höglund, J., Malukiewicz, J., Mouton, A., Oomen, R.A., Paez, S., Palsbøll, P.J., Pampoulie, C., Ruiz-Lopez, M.J., Svardal, H., Theofanopoulou, C., de Vries, J., Waldvogel, A.-M., Zhang, G., Mazzoni, C.J., Jarvis, E.D. & Bálint, M. The European Reference Genome Atlas Consortium. Bridging the gap between genomics and biodiversity conservation Trends Ecol Evol In press
2021
M. Reichardt, P.M. Jensen, V.A. Dahl, A.B. Dahl, M. Ackermann, H. Shah, F. Länger, C. Werlein, M.P. Kuehnel, D. Jonigk & T. Salditt 3D virtual histopathology of cardiac tissue from Covid-19 patients based on phase-contrast X-ray tomography eLife, 10:e71359 DOI: http://doi.org/10.7554/eLife.71359
J. Soltau, L. M. Lohse, M. Osterhoff & T. Salditt Finite-difference propagation for the simulation of x-ray multilayer optics Opt. Express, 25, 29, 41932-41953 DOI: http://doi.org/10.1364/OE.445300
M. Eckermann, B. Schmitzer, F. van der Meer, J. Franz, O. Hansen, C. Stadelmann & T. Salditt Three-dimensional virtual histology of the human hippocampus based on phase-contrast computed tomography Proc. Natl. Acad. Sci., 118, 48, e2113835118 DOI: http://doi.org/10.1073/pnas.2113835118
Fürst-Jansen, J.M.R, de Vries, S., Lorenz, M., von Schwartzenberg, K., Archibald, J.M. & de Vries, J. Submergence of the filamentous Zygnematophyceae Mougeotia induces differential gene expression patterns associated with core metabolism and photosynthesis Protoplasma DOI: https://doi.org/10.1007/s00709-021-01730-1
Irisarri, I., Darienko, T., Pröschold, T., Fürst-Jansen, J.M.R., Jamy, M. & de Vries, J. Unexpected cryptic species among streptophyte algae most distant to land plants Proc R Soc B 288:20212168 Cover Contribution
Wickell, D., Kuo, L.-Y., Yang, H.-P., Dhabalia Ashok, A., Irisarri, I., Dadras, A., de Vries, S., de Vries, J., Huang, Y.-M., Li, Z., Barker, M., Hartwick, N., Michael, T. & Li, F.-W. Underwater CAM photosynthesis elucidated by Isoetes genome Nat Commun 12:6348 More Information
Völkner, C., Holzer, L.J., Day, P.M., Dhabalia Ashok, A., de Vries, J., Bölter, B. & Kunz, H.-H. Two plastid POLLUX ion channel-like proteins are required for stress-triggered stromal Ca2+ release Plant Physiol 187:2110-2125 More Information
de Vries, S., Fürst-Jansen, J.M.R., Irisarri, I., Dhabalia Ashok, A., Ischebeck, T., Feussner, K., Abreu, I.N., Petersen, M., Feussner, I. & de Vries, J. The evolution of the phenylpropanoid pathway entailed pronounced radiation and divergence of enzyme families Plant J 107:975-1002 Research Highlight | Cover Contribution
Pyc, M., Gidda, S., Seay, D., Esnay, N., Kretzschmar, F., Cai, Y., Doner, N., Greer, M., Hull, J., Coulon, D., Bréhélin, C., Yurchenko, O., de Vries, J., Valerius, O., Braus, G., Ischebeck, T., Chapman, K., Dyer, J. & Mullen, R. LDIP cooperates with SEIPIN and LDAP to facilitate lipid droplet biogenesis in plants Plant Cell 33:3076-3103 More Information
Resemann, H., Herrfurth, C., Feussner, K., Hornung, E., Ostendorf, A., Gömann, J., Mittag, J., van Gessel, N., de Vries, J., Ludwig-Müller, J., Markham, J., Reski, R. & Feussner, I. Convergence of sphingolipid desaturation across over 500 million years of plant evolution Nat Plants 7: 219-232 More Information
Buchmueller, A., G. Kant, C. Weisser, B. Saefken, T. Kneib & K. Kis-Katos Twitmo: Twitter Topic Modeling and Visualization for R (R package version 0.1.2) 2021 More Information
Weisser, C., Lenel, F., Lu, Y., Kis-Katos, K. & Kneib, T. Using solar panels for business purposes: Evidence based on high-frequency power usage data Development Engineering DOI: https://doi.org/10.1016/j.deveng.2021.100074
Nietert, M., Vinnhoven, L., Auer, F., Hafkemeyer, S. & Stanke, F. Comprehensive analysis of chemical structures that have been tested as CFTR activating substances in a publicly available database CandActCFTR Frontiers in Pharmacology Accepted
Vinnhoven, L., Voskamp, M. & Nietert, M. Mapping Compound Databases to Disease Maps—A MINERVA Plugin for CandActBase J. Pers. Med., 11(11), 1072 DOI: https://www.mdpi.com/2075-4426/11/11/1072
Tillmann, A., Thielmann, A., Kant, G., Weisser, C., Säfken, B., Silbersdorff, A. & Kneib, T. AuDoLab Automatic document labelling and classification for extremely unbalanced data Journal of Open Source Software, 6 (66), 3719 DOI: https://doi.org/10.21105/joss.03719
Kruse, R., Säfken, B., Silbersdorff, A. & Weisser, C. (Eds.) Learning Deep Textwork: Perspectives on Natural Language Processing and Artificial Intelligence Göttingen University Press, pages. 1-181 DOI: http://dx.doi.org/10.17875/gup2021-1608
Vinhoven, L., Stanke, F., Hafkemeyer, S., & Nietert, M.M. CFTR Lifecycle Map - A Systems Medicine Model of CFTR Maturation to Predict Possible Active Compound Combinations International Journal of Molecular Science, 22, 14 More Information
Gawrychowski, P., Manea, F. & Siemer, S. Matching Patterns with Variables under Hamming Distance Proc. MFCS 2021, LIPIcs To appear
Thielmann, A., Weisser, C., Krenz, A. & Säfken, B. Unsupervised Document Classification integrating Web-Mining, One-Class SVM and LDA Topic Modeling Journal of Applied Statistics (Special Issue: Statistical Approaches for Big Data and Machine Learning) DOI: https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/02664763.2021.1919063
Berzish, M., Kulczynski, M., Mora, F., Manea, F., Day, J., Nowotka, D. & Ganesh, V. An SMT Solver for Regular Expressions and Linear Arithmetic over String Length Proceedings of CAV 2021, LNCS More Information
Gawrychowski, P., Kosche, M., Koss, T., Manea, F. & Siemer, S. Efficiently Testing Simon's Congruence Proc. STACS 2021, LIPIcs More Information
Day, J., Fleischmann, P., Kosche, M., Koss, T., Manea, F. & Siemer, S. The Edit Distance to k-Subsequence Universality Proc. STACS 2021, LIPIcs More Information