Data Science Unit

Die Data Science Unit (DSU) des GEOMAR entwickelt Data Science Methoden für die Meeresforschung und wendet diese gemeinsam mit den Forschenden auf die heterogenen Daten des GEOMAR und seiner Partnerinstitute an. Die DSU bietet den Forschenden am GEOMAR Support und Training zu Data Science Methoden an und dient als Partner bei der Beantragung von Drittmitteln für Data Science Projekte sowie für die Publikation von wissenschaftlichen Ergebnissen, die mittels Data Science Methoden erforscht werden.

 

Wer wir sind

Wir sind ein Team bestehend aus Informatikern und Geowissenschaftlerinnen mit unterschiedlichen wissenschaftlichen Hintergründen, die sich für das Potenzial von Data Science (DS) begeistern zusätzliche Erkenntnisse aus wissenschaftlichen Daten zu gewinnen.

Unsere Mission

Wir streben an, die DSU zu einer Einheit am GEOMAR zu etablieren, die sämtliche DS-bezogenen Themen und -Aktivitäten miteinander vernetzt und als Ansprechpartner für alle DS-bezogenen Anfragen dient.

Was wir anbieten

  • Austausch und Erweiterung von DS-Fachwissen mit Forschenden, die mit allen Arten unterschiedlicher Daten in allen GEOMAR-Forschungsbereichen arbeiten.
  • Unterstützung der Forschenden bei der Entwicklung von DS-Methoden für die effektive Erforschung der komplexen Meeresumwelt und des Systems Erde.

DSU Kompakt

Die zentralen Kernkompetenzen des Teams des DSU sind Meeresforschung, Informatik und statistische Methoden. Basierend auf diesen Kernkompetenzen bietet die DSU Erfahrung in der Entwicklung und Anwendung von Data Science Methoden wie Künstlicher Intelligenz (AI), Maschinellem Lernen (ML), Visualisierung, Bildgebung, Digitalen Zwillingen und Intelligenter Robotik. Aufgabe der DSU ist es, den Forschenden am GEOMAR diese Kernkompetenzen und Data Science Methoden zur Verfügung zu stellen und sie in deren Anwendung zu trainieren. Der Erfolg der DSU misst sich an wissenschaftlichen Publikationen, der Einwerbung von Drittmitteln für Data Science und einer gesteigerten Sichtbarkeit der wissenschaftlichen Aktivitäten am GEOMAR.

Das DSU Startup

Die Data Science Unit nahm am 1.11.2022 mit einem Team von 4+4 Kolleg:innen ihre Arbeit auf. In der Startup-Phase und anschließenden Pilot-Phase bis Juli 2023 stellt sich das Team organisatorisch, methodisch und personell auf und adressiert dabei ausgewählte Fokusthemen wie Kohlenstoff im Ozean, Cabo Verde, Boknis Eck und Munition im Meer.

Data Science Anwendungen

So divers wie die Daten des GEOMAR so divers sind die Anwendungsfälle für Data Science. Mittels Künstlicher Intelligenz und Maschinellem Lernen werden große und/oder heterogene Datenmengen nach Events durchsucht (Detektion) und diese Events wissenschaftlichen Kategorien zugeordnet (Klassifikation). Zusammenhänge und Strukturen in hochdimensionalen Datensätzen werden mittels datengetriebener Lernverfahren (Clustering, Regression) gesucht und vermessen. Die Data Science Verfahren werden in dynamischen Programmierumgebungen (z.B. Jupyter Notebooks) implementiert und agil - also iterativ und kollaborativ - mit den beteiligten Wissenschaftler:innen weiterentwickelt. Dynamische Daten- und Ergebnis-Exploration wird mittels Browser-basierter Visualisierungen ermöglicht. Mit diesen Werkzeugen wird auch der Öffentlichkeit der Zugriff auf hochkomplexe Zusammenhänge der Meeresforschung und fundamentale Prozesse in den Ozeanen durch ansprechende und individuell steuerbare Darstellungen ermöglicht. Mittels Digitaler Zwillinge werden Messdaten, Simulationen und Handlungsoptionen verknüpft und erfahrbar sowie erforschbar gemacht. Daten aus allen Skalen - von Kilometer bis Nanometer, aus allen Domänen - von der Tiefsee bis in die Atmosphäre, und aus allen Fachdisziplinen des GEOMAR werden mit dieser Vielfalt an Data Science Methoden erforscht, veröffentlich und greifbar gemacht.

Partner der DSU

Die DSU ist ein Team des GEOMAR und organisatorisch in die Digitalen Forschungsdienste (DFD) eingebettet. Die weiteren Teams der DFD - Forschungsdaten-Management und Forschungsdaten-Infrastruktur - sind essenzielle Partner zur Erreichung der Ziele der DSU. Weitere Partner kommen aus den umfangreichen Aktivitäten der Helmholtz Gemeinschaft (HGF) wie zum Beispiel der DataHub des HGF Forschungsbereichs Erde & Umwelt (E&E) und die fünf Digitalisierungsplattformen. Lokale Partner in Kiel sind die MarData Research School, die Integrative Research Foci (IRFs) der GEOMAR 2030 Strategie sowie die Christian-Albrechts-Universität Kiel (CAU).

Das Team DSU

Im Team der DSU kann jede:r des Team GEOMAR mitwirken der/die sich Aspekten der Data Science widmen. Die DSU besteht dabei erstens aus einem Kernteam aus angestellten Mitarbeitenden der DSU; zweitens aus assoziierten Mitarbeitenden die in den Forschungsbereichen oder anderen zentralen Einheiten angestellt sind aber an Projekten der DSU mitwirken; drittens aus affiliierten Mitgliedern der DSU die je nach Verfügbarkeit und Interesse ausgewählte Trainings, Veranstaltungen und Projekte mit gestalten.