Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die Wissenschaft der Vorhersage

03.12.2013
Der Mathematiker Tilmann Gneiting ist Leiter der neuen HITS-Forschungsgruppe „Computational Statistics“ und zugleich Professor am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Seine Forschung konzentriert sich auf die Theorie und Praxis von Vorhersagen sowie die räumliche Statistik.

„Prognosen sind schwierig, insbesondere, wenn sie die Zukunft betreffen“, sagte der dänische Physiker Niels Bohr – wahrscheinlich, denn das Zitat wird mindestens fünf Menschen zugeschrieben. Mit Wahrscheinlichkeit sind auch Prognosen verknüpft, insbesondere wenn sie komplexe Ereignisse wie das Wetter oder die Konjunktur betreffen. Mit den mathematischen Grundlagen solcher Vorhersagen befasst sich Tilmann Gneiting.


Eine 24-Stunden-Ensemble-Temperaturvorhersage für Deutschland, mit acht verschiedenen deterministischen Vorhersagen.

Bild: HITS/Gneiting

Der Mathematiker nahm jetzt als Leiter der neuen Forschungsgruppe „Computational Statistics“ am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS) und als W3-Professor am Institut für Stochastik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) seine Arbeit auf. Dienstort der Professur ist das HITS. Die gemeinsame Berufung dokumentiert die intensive Zusammenarbeit der beiden Institutionen. Mit Tilmann Gneiting und Alexandros Stamatakis (Bioinformatik) sind jetzt zwei HITS-Forscher als Professoren am KIT tätig.

„Die neue Gruppe ist ein wichtiger Baustein in unserem Konzept“, sagt Klaus Tschira, der das HITS 2010 als gemeinnütziges Forschungsinstitut der Klaus Tschira Stiftung ins Leben gerufen hat. „Denn die Datenmenge in der Wissenschaft steigt exponentiell, und mathematische Methoden sind unerlässlich, um die riesigen Datenberge sinnvoll zu durchdringen.“

Tilmann Gneiting (47) studierte Mathematik und Geoökologie an den Universitäten Stuttgart, Bayreuth und Boston (USA). Er promovierte 1997 in Bayreuth und wechselte dann an die University of Washington in Seattle (USA), wo er am dortigen Institut für Statistik den tenure track vom assistant professor bis zum full professor durchlief. 2009 kehrte der gebürtige Backnanger mit Unterstützung der Alfried Krupp von Bohlen und Halbach-Stiftung zurück nach Deutschland, als Professor für Mathematische Statistik am Institut für Angewandte Mathematik der Universität Heidelberg. 2011 erhielt er einen ERC Advanced Grant in Höhe von 1,7 Millionen Euro zur Unterstützung seiner Forschungsarbeiten.

Tilmann Gneiting konzentriert sich in seiner Forschung auf zwei Schwerpunkte: die Theorie und Praxis von Vorhersagen, und die räumliche Statistik. „In der Forschung hat sich ein Paradigmenwechsel von der deterministischen zur probabilistischen Vorhersage vollzogen“, sagt Tilmann Gneiting. „Bei Wetterprognosen sprechen wir nicht mehr davon, dass es morgen regnen wird, sondern wie hoch die Wahrscheinlichkeit dafür ist. Die probabilistische Vorhersage mag für Entscheidungsträger unbequem sein, weil sie nicht vermeidbaren Unsicherheiten Rechnung trägt. Aber sie ist näher an der Wahrheit und erlaubt bessere Entscheidungen.“

Wissenschaftler arbeiten heute oft mit sogenannten Ensemble-Prognosen, in die eine Vielzahl von deterministischen Vorhersagen eingebunden ist. Ein Prognosemodell wird mehrfach durchgerechnet, mit jeweils veränderten Anfangswerten und Parametern. Dabei entstehen Wahrscheinlichkeitsaussagen für zukünftige Ereignisse.

Eine probabilistische Wettervorsage in Echtzeit hat Tilmann Gneiting mit seinen US-Kollegen vor einigen Jahren für den Bundesstaat Washington konstruiert. Unter http://www.probcast.com stehen die Vorhersagen, die in Echtzeit gerechnet werden, jedem Nutzer zur Verfügung. Gneiting verknüpfte dabei Ensemblevorhersagen mit neu entwickelten statistischen Verfahren und fütterte den Computer mit dem Wettergeschehen des jeweils vergangenen Monats.

„Dieses Verfahren wenden viele nationale Wetterdienste an“, sagt Tilmann Gneiting, der mit zahlreichen meteorologischen und hydrologischen Organisationen kooperiert, unter anderem mit dem Deutschen Wetterdienst, der Bundesanstalt für Gewässerkunde und dem Europäischen Zentrum für mittelfristige Wettervorhersage.

Der Mathematiker beschäftigt sich außerdem mit Prognosemodellen für die Ökonomie. Er arbeitet derzeit an Publikationen zur Vorhersage von konjunkturellen Entwicklungen, wie zum Beispiel Inflationsraten oder Bruttoinlandsprodukt.

In seinem zweiten Forschungsschwerpunkt räumliche Statistik erzeugt Tilmann Gneiting mit seiner Forschungsgruppe künstliche Welten auf dem Computer, um sie mit vorgegebenen Eigenschaften zu versehen, zum Beispiel Windfelder oder Landschaftsformen. Mit diesem „virtuellen Material“ kann er die vorhandenen Daten sichtbar machen, interpretieren und ergänzen. Diese Grundlagenforschung könnte in Zukunft helfen, optimale Standorte für Anlagen zur Gewinnung von erneuerbaren Energien zu finden.

Pressekontakt:
Dr. Peter Saueressig
Public Relations
Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS)
Phone: +49-6221-533245
Peter.saueressig@h-its.org
www.h-its.org
Twitter: @HITStudies
Margarete Lehné, M.A.
Pressereferentin
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Telefon: +49 721 608-48121
Fax: +49 721 608-43658
E-Mail: margarete.lehne@kit.edu
www.kit.edu
Wissenschaftlicher Kontakt:
Prof. Dr. Tilmann Gneiting
Group leader Computational Statistics (CST)
Heidelberg Institute for Theoretical Studies (HITS)
Phone: +49-6221-533287
tilmann.gneiting@h-its.org

Dr. Peter Saueressig | idw
Weitere Informationen:
http://www.h-its.org
http://www.h-its.org/deutsch/presse/index.php?we_objectID=1037&pid=0

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der Antarktis-Faktor: Modellvergleich offenbart zukünftiges Meeresspiegelrisiko
14.02.2020 | Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung

nachricht Extremer Meeresspiegelanstieg vor 130.000 Jahren
12.02.2020 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Transparente menschliche Organe ermöglichen dreidimensionale Kartierungen auf Zellebene

Erstmals gelang es Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, intakte menschliche Organe durchsichtig zu machen. Mittels mikroskopischer Bildgebung konnten sie die zugrunde liegenden komplexen Strukturen der durchsichtigen Organe auf zellulärer Ebene sichtbar machen. Solche strukturellen Kartierungen von Organen bergen das Potenzial, künftig als Vorlage für 3D-Bioprinting-Technologien zum Einsatz zu kommen. Das wäre ein wichtiger Schritt, um in Zukunft künstliche Alternativen als Ersatz für benötigte Spenderorgane erzeugen zu können. Dies sind die Ergebnisse des Helmholtz Zentrums München, der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) und der Technischen Universität München (TUM).

In der biomedizinischen Forschung gilt „seeing is believing“. Die Entschlüsselung der strukturellen Komplexität menschlicher Organe war schon immer eine große...

Im Focus: Skyrmions like it hot: Spin structures are controllable even at high temperatures

Investigation of the temperature dependence of the skyrmion Hall effect reveals further insights into possible new data storage devices

The joint research project of Johannes Gutenberg University Mainz (JGU) and the Massachusetts Institute of Technology (MIT) that had previously demonstrated...

Im Focus: Skyrmionen mögen es heiß – Spinstrukturen auch bei hohen Temperaturen steuerbar

Neue Spinstrukturen für zukünftige Magnetspeicher: Die Untersuchung der Temperaturabhängigkeit des Skyrmion-Hall-Effekts liefert weitere Einblicke in mögliche neue Datenspeichergeräte

Ein gemeinsames Forschungsprojekt der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat einen weiteren...

Im Focus: Making the internet more energy efficient through systemic optimization

Researchers at Chalmers University of Technology, Sweden, recently completed a 5-year research project looking at how to make fibre optic communications systems more energy efficient. Among their proposals are smart, error-correcting data chip circuits, which they refined to be 10 times less energy consumptive. The project has yielded several scientific articles, in publications including Nature Communications.

Streaming films and music, scrolling through social media, and using cloud-based storage services are everyday activities now.

Im Focus: Nanopartikel können Zellen verändern

Nanopartikel dringen leicht in Zellen ein. Wie sie sich dort verteilen und was sie bewirken, zeigen nun erstmals hochaufgelöste 3D-Mikroskopie-Aufnahmen an BESSY II. So reichern sich bestimmte Nanopartikel bevorzugt in bestimmten Organellen der Zelle an. Dadurch kann der Energieumsatz in der Zelle steigen. „Die Zelle sieht aus wie nach einem Marathonlauf, offensichtlich kostet es Energie, solche Nanopartikel aufzunehmen“, sagt Hauptautor James McNally.

Nanopartikel sind heute nicht nur in Kosmetikprodukten, sondern überall, in der Luft, im Wasser, im Boden und in der Nahrung. Weil sie so winzig sind, dringen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

4. Fachtagung Fahrzeugklimatisierung am 13.-14. Mai 2020 in Stuttgart

10.02.2020 | Veranstaltungen

Alternative Antriebskonzepte, technische Innovationen und Brandschutz im Schienenfahrzeugbau

07.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

„Kiss and Run“ zur Abfallverwertung in der Zelle

14.02.2020 | Biowissenschaften Chemie

Kurze Impulse mit großer Wirkung

14.02.2020 | Biowissenschaften Chemie

ESO-Teleskop sieht die Oberfläche des schwächelnden Beteigeuze

14.02.2020 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics