Helmholtz-Zentrum Deutsches Geoforschungszentrum

Big Data Analytics

Wir sind eine Gruppe von Informatikern mit zehnjähriger Erfahrung in der Entwicklung von Datenexplorations- und Analysemethoden in interdisziplinären Forschungsprojekten. Unsere Methoden unterstützen Wissenschaftler dabei

Unsere Forschung wird durch reale wissenschaftliche Anwendungen wie zum Beispiel der Fernerkundung, der Modellierung von Fluidsystemen und der Erdsystemmodellierung motiviert.

Wir passen Methoden der Informatik aus den Feldern

  • maschinelles Lernen/künstliche Intelligenz,
  • interaktive Visualisierung,
  • wissenschaftliche Workflows und
  • komponentenbasiert Softwareentwicklung

auf die spezifischen Anforderungen von wissenschaftlichen Anwendungen an.

Wir entwickeln unsere Methoden im "Dialog" mit Wissenschaftlern, um die Anforderungen ihrer wissenschaftlichen Anwendungen zu verstehen.

Unsere Forschungsthemen

Identifikation von Beziehungen zwischen heterogenen Daten

Geowissenschaftler nutzen Daten von Sensoren, Geoarchiven (wie Bohrkerne) und Simulationen. Die Daten beschreiben Prozesse auf unterschiedlichen Skalen in Raum und Zeit mit verschiedenen Variablen. Die von uns entwickelten Methoden erleichtern  die integrierte Analyse von heterogenen Daten und den Vergleich von Daten aus verschiedenen Quellen.

Forschung & Technologien:

Extraktion von relevanten Informationen aus großen Datensätzen

Simulationsmodelle und Beobachtungssysteme generieren umfangreiche Datensätze. Unsere Methoden unterstützen Wisschenschaftler dabei relevante Informationen aus großen Datenmengen zu extrahieren.

Forschung & Technologien:

Exploration von mehrdimensionalen Daten

Wichtiger Bestandteil geowissenschaftlicher Forschung ist das Verständnis von mehrdimensionalen Daten. Wir entwickeln Lösungen für die räumliche und zeitliche Datenexploration um relevante Informationen in diesen mehrdimensionalen Daten erkennen zu können.

Forschung & Technologien:

Explainable AI (XAI)

Unsere XAI-Methoden kombinieren Algorithmen, die kritische Informationen über die Entscheidungen von KI-Methoden erfassen, mit interaktiven visuellen Explorationsmethoden, um die "Was, Warum und Wie"-Aspekte der Entscheidungen und des Verhaltens von KI-Methoden zu untersuchen. Wir bieten Anwendern von KI über unser ClarifAI-System Zugang zu diesen XAI-Methoden. ClarifAI bietet mehrere XAI-Methoden und -komponenten: 

a) interaktive Exploration von Hyperparameterräumen,

b) die Exploration von Modellverhalten durch interaktiveve hypothetische Szenarien und

c) interaktive Exploration von Konzepten, die von KI-Methoden gelernt wurden.

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