Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Anomalien in komplexen Datenreihen

02.06.2014

Göttinger Wissenschaftler entwickeln neue Methode – Auszeichnung durch Royal Statistical Society

Wissenschaftler der Universität Göttingen haben eine neue Methode entwickelt, um Anomalien in komplexen Datenreihen zu erkennen und herauszufiltern. Die Arbeit wurde von der britischen Royal Statistical Society als so genanntes read paper (gelesene Arbeit) ausgezeichnet.

Die Auszeichnung wird seit 1834 vergeben und geht zum ersten Mal nach Deutschland. Read papers gelten als besonders innovative Arbeiten, die vor der Veröffentlichung einen langen und aufwändigen internen und öffentlichen Diskussionsprozess durchlaufen. Die Arbeit und sämtliche Diskussionsbeiträge erscheinen in der Juni-Ausgabe des Journal of the Royal Statistical Society.

Read papers haben eine lange Tradition. In den Gründungsjahren der Gesellschaft, die damals noch Statistical Society of London hieß, trafen sich die Mitglieder, um sich ihre jeweiligen Arbeiten vorzulesen und zu diskutieren. Diese Ehre wird den Autoren der read papers auch heute noch zuteil. Nachdem das Forschungskomitee die Arbeit der drei Göttinger Mathematiker ausgewählt hatte, stellten diese sie im vergangenen Oktober in London den Mitgliedern der Gesellschaft vor. Anschließend wurde sie international ausgeschrieben und vorveröffentlicht und in einem etwa halbjährigen Prozess von mehr als 30 Wissenschaftlern aus aller Welt diskutiert und kommentiert.

Die neue, universelle Methode der Göttinger Forscher ermöglicht es, Strukturveränderungen – so genannte change points – in langen und komplexen, statistisch gestörten Datenreihen auszumachen und herauszufiltern. Eine besondere Herausforderung besteht darin, dass diese Änderungen auf verschiedenen Zeitskalen gleichzeitig passieren können. Die Wissenschaftler entwickelten hierfür einerseits sehr schnelle Algorithmen und andererseits eine spezielle statistische Multiskalen-Technik, die es erlaubt, statistisch gesicherte Aussagen über Ort und Aufkommen solcher Strukturveränderungen zu treffen.

Das Verfahren wurde ursprünglich an der Universität Göttingen in einem ganz anderen Zusammenhang entwickelt und erfolgreich eingesetzt: bei der Analyse von Ionenkanälen in Lipidmembranen im Rahmen eines Sonderforschungsbereichs, in dem die Mathematiker eng mit der Chemikerin Prof. Dr. Claudia Steinem zusammenarbeiten. „Ohne diese konkrete Fragestellung aus der Biophysik hätten wir das Problem nicht in dieser Breite und Tiefe mathematisch analysiert“, so Prof. Dr. Axel Munk, einer der Autoren und Leiter der Arbeitsgruppe.

„Überraschenderweise stellte sich dabei heraus, dass die entwickelten Verfahren einem sehr universellen Schema folgen und für völlig verschiedene Change point-Probleme verallgemeinert werden können“, erläutert Dr. Hannes Sieling, der das allgemeine Konzept in seiner Dissertation ausarbeitete. „Das Verfahren und die zugehörige Software werden mittlerweile von verschiedenen Gruppen eingesetzt, beispielsweise von Biologen in Wien und in Oxford. Dies hat letztlich zu einem völlig neuen Ansatz zur Behandlung solcher Probleme geführt.“

Die fast 90 Seiten lange Publikation ist eine gemeinsame Arbeit mit dem Wissenschaftler Dr. Klaus Frick, der mehrere Jahre am Institut für Mathematische Stochastik der Universität Göttingen beschäftigt war und im vergangenen Jahr einem Ruf an die Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs (NTB) in der Schweiz gefolgt ist.

Originalveröffentlichung: Klaus Frick, Axel Munk, Hannes Sieling. Multiscale change point interference. Journal of the Royal Statistical Society, Series B (2014) 76, Part 3, 495-580. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/rssb.2014.76.issue-3/issuetoc.

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Axel Munk
Georg-August-Universität Göttingen
Fakultät für Mathematik und Informatik
Felix-Bernstein-Institut für Mathematische Statistik in den Biowissenschaften
Goldschmidtstraße 7, 37077 Göttingen, Telefon (0551) 39-172111
E-Mail: munk@math.uni-goettingen.de

Weitere Informationen:

http://www.stochastik.math.uni-goettingen.de/munk

Thomas Richter | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Mikrophotonik – Optische Technologien auf dem Weg in die Hochintegration
21.07.2017 | VDI Technologiezentrum GmbH

nachricht 1,4 Millionen Euro für Forschungsprojekte im Industrie 4.0-Kontext
20.07.2017 | Hochschule RheinMain

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Im Focus: 3-D scanning with water

3-D shape acquisition using water displacement as the shape sensor for the reconstruction of complex objects

A global team of computer scientists and engineers have developed an innovative technique that more completely reconstructs challenging 3D objects. An ancient...

Im Focus: Einblicke unter die Oberfläche des Mars

Die Region erstreckt sich über gut 1000 Kilometer entlang des Äquators des Mars. Sie heißt Medusae Fossae Formation und über ihren Ursprung ist bislang wenig bekannt. Der Geologe Prof. Dr. Angelo Pio Rossi von der Jacobs University hat gemeinsam mit Dr. Roberto Orosei vom Nationalen Italienischen Institut für Astrophysik in Bologna und weiteren Wissenschaftlern einen Teilbereich dieses Gebietes, genannt Lucus Planum, näher unter die Lupe genommen – mithilfe von Radarfernerkundung.

Wie bei einem Röntgenbild dringen die Strahlen einige Kilometer tief in die Oberfläche des Planeten ein und liefern Informationen über die Struktur, die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Gipfeltreffen der String-Mathematik: Internationale Konferenz StringMath 2017

24.07.2017 | Veranstaltungen

Von atmosphärischen Teilchen bis hin zu Polymeren aus nachwachsenden Rohstoffen

24.07.2017 | Veranstaltungen

Recherche-Reise zum European XFEL und DESY nach Hamburg

24.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

25.07.2017 | Physik Astronomie

Symbiose - Fettversorgung für Pilze

25.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Europas demografische Zukunft

25.07.2017 | Studien Analysen