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Portal Wissen = Believe
(2014)
People want to know what is real. Children enjoy listening to a story but when my children were about four years old they started asking whether the story really happened or was just invented. Likewise, only on a higher level, our academic curiosity is fuelled by our interest in knowing what is real. When we analyze poetic texts or dreams we are trying to distinguish between the facts (e.g. neurological ones or linguistic structures) and merely assumed influences. Ideally we can present results that were logically understood by others and that we can repeat empirically. But in most cases this is not possible. We cannot read every book and cannot look through every microscope, not even within our own discipline. In the world we live in we depend on trusting the information of others, like how to get to the train station or what the weather is like in Ulaanbataar. This is why we are used to believing others, our friends or the news anchors. This is not a childish behavior but a necessity. Of course, it is risky because they could all be lying to us, like in a Truman Show situation. The only time we are able to know that we are in reality is when we transcend our selfconsciousness and when we accept two propositions: first, that we are not only objects but also subjects in the consciousness of others and second that our dialogic relations are again observed by a third party that is not part of this intersubjective world.
For religious people this is “belief” - belief as the assumption that all human relations only become real, serious and beyond any doubt if they know they are under the eyes of God. Only before Him something is in itself and not only “for me” or “among us”. That is why biblical language distinguishes between three forms of belief: the relationship with the world of things (“to believe that”), the relationship to the world of subjects (“to believe somebody”) and the assumption of a subjective supernatural reality (“to believe in” or “faith”). From an academic point of view belief is a holistic hypothesis. Belief is not the opposite of knowledge but it is the attempt to save reality from doubt by comprehending the fragile empirical world as an expression of a stable transcendent world.
When I talk to students they often ask not only about what I know but what I believe. As a professor for Religious Studies and a believing Catholic I am caught in the middle. On the one hand, it is my duty as a professor to doubt everything, i.e. to attribute each religious text to its historical context and sociological functions. On the other hand, I, as a Christian, consider certain religious documents, in my case the Bible, an interpretable but nevertheless irreversible, revealed text about the origin of reality. On weekdays the New Testament is a collection of ancient writings among many others, on Sundays it is the revelation. You can make a clear distinction between these two perspectives but it is difficult to decide whether doubt or belief is more real.
This issue of “Portal Wissen” explores this dual relationship of belief. What is the attitude of science towards belief – is it a religious one? Where does science bring things to light that we can hardly believe or that make us believe (again)? What happens if research clears up erroneous assumptions or myths? Is science able to investigate things that are convincing but inexplicable? How can it maintain its credibility and develop even so?
These questions appear again and again in the contributions of this “Portal Wissen”. They form a manifold, exciting and surprising picture of the research projects and academics at the University of Potsdam. Believe me, it will be an enjoyable read.
Prof. Johann Hafner
Professor of Religious Studies with Focus on Christianity Dean of the Faculty of Arts
Portal Transfer
(2021)
Von einem „Kulturwandel“ spricht die neue Bundesregierung und will für einen „echten Innovationsschub“ Ausgründungen aus Hochschulen vorantreiben. Eine Deutsche Agentur für Transfer und Innovation soll die anwendungsorientierte Forschung stärken und mit der Wirtschaft zusammenbringen. Außerdem wünscht sie sich mehr gesellschaftliche Perspektiven in der Wissenschaft durch bürgerschaftliches Engagement.
Für die Universität Potsdam bedeutet all dies keinen Aufbruch ins Unbekannte. Im Gegenteil. Sie gehört zu den transferstärksten Hochschulen Deutschlands und belegt im nationalen Gründerradar seit Jahren vordere Plätze. Die wendebedingten Strukturprobleme in Brandenburg vor Augen, hat sie bereits in den 1990er Jahren nach Wegen und Werkzeugen gesucht, um neues Wissen und technologische Entwicklungen aus der Forschung in die Praxis überführen zu können.
Eine Erfolgsgeschichte, die sich in vielen einzelnen Erfolgsgeschichten erzählen lässt. Einige davon haben wir in diesem Magazin aufgeschrieben. So berichten wir von einem „universalen Problemlöser“, der als „KI made in Potsdam“ seinen Siegeszug um die Welt antritt. Oder von dem sehr jungen Start-up Koppla, das mit digitalem Werkzeug den Bau revolutioniert und dafür 2021 den Innovationspreis Berlin-Brandenburg erhielt. Dass nicht immer eine Firma gegründet werden muss, um Erfindungen zu verwerten, zeigt das Beispiel eines in Potsdamer Labors entwickelten Tests zur Früherkennung von Darmkrebs, der patentiert und als Lizenz an ein Unternehmen vergeben wurde.
Aber nicht nur der Transfer in die Wirtschaft zählt, sondern auch der des Wissens in die Gesellschaft. Der Gewinner des diesjährigen Better World Awards, Julian Risch, hat in seiner Doktorarbeit ein Tool entwickelt, mit dem sich Hasskommentare auf Online-Plattformen automatisch identifizieren lassen. Erste Redaktionen arbeiten damit. Wenn sich so der öffentliche Diskurs im Internet schützen und erhalten lässt, hat der junge Forscher tatsächlich dazu beigetragen, die Welt ein wenig besser zu machen.
So wie er sind viele, die in unserer zweiten Ausgabe der „Portal Transfer“ zu Wort kommen, Absolventinnen und Absolventen unserer Alma Mater. Alumni-Referentin Juliane Seip will enger als bisher mit ihnen in Kontakt bleiben und ein belastbares Netzwerk knüpfen, das gemeinsame Förderprojekte tragen kann. Gleich am Beginn dieses Magazins stellen wir sie und ihre Pläne näher vor. Zu den Ehemaligen zählt sie übrigens auch diejenigen, die zeitweise oder viele Jahre an der Universität geforscht haben, so wie der Politologe Heinz Kleger, der sich für das Neue Potsdamer Toleranzedikt engagiert hat. Oder der Wirtschaftswissenschaftler Dieter Wagner, der die Transfereinrichtungen an der Hochschule mit aufgebaut hat und heute der Universitätsgesellschaft Potsdam e.V. vorsteht. Die Vereinigung der Freunde und Förderer ist in den vergangenen Jahren auf ein Maß angewachsen, dass sie mittlerweile einzelne Fachkapitel bilden kann. Das jüngste widmet sich dem Sport, angeführt von der ehemaligen Chefin des Hochschulsports, Petra Bischoff-Krenzien. Die Entwicklung junger Athletinnen und Athleten im Studium liegt ihr besonders am Herzen.
Es gibt bestimmt viele Gründe, sich für diese Universität stark zu machen. Der wichtigste ist jedoch, dass die Allgemeinheit dabei nur gewinnen kann: durch Erfindungen und Innovationen genauso wie mithilfe kluger Ideen und neuer Erkenntnisse.
Portal Transfer
(2020)
Selten stand die Wissenschaft so stark im öffentlichen Interesse wie in der gegenwärtigen Pandemie. Alle Augen richten sich auf die Medizin, die Entwicklung eines Impfstoffs, den Schutz vor Infektionen. Mehr und mehr rückt ins Bewusstsein, dass sich ohne faktenbasierte Forschung wohl keines der globalen Probleme lösen lassen wird, mit denen wir uns jetzt und in Zukunft befassen müssen. Ob im Klima- und Umweltschutz, in der Energiepolitik, in Fragen der sozialen Gerechtigkeit oder auch bei der Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung – überall braucht es die Expertise aus der Wissenschaft. Umso wichtiger ist es, deren Erkenntnisse und Innovationen zügig in die Praxis zu überführen.
Wie dies aus der Universität Potsdam heraus gelingt, berichten wir in unserem neuen Magazin „Portal Transfer“. Wir erzählen von Forschenden, die etwas Neues wagen und ihre Ideen in einem eigenen Unternehmen umsetzen, wie zum Beispiel die Ernährungswissenschaftlerin Dr. Ina Henkel, die Tierfutter auf Insektenbasis produziert. Wir geben lebendige Einblicke in die Arbeitsweise von Startups, porträtieren Menschen, deren Karrierewege Mut machen, und zeichnen die Motive gemeinschaftlichen Engagements nach. Nicht zuletzt erklären wir, was sich hinter dem Projekt „Inno-UP“ verbirgt, warum wir eine Universitätsschule planen und wie sich Bürgerinnen und Bürger selbst in die Forschung einbringen können.
Viele der Akteure, die wir vorstellen, sind Alumnae und Alumni der Universität, die ihr im Studium erworbenes Wissen nun im Beruf einsetzen, wie die syrische Lehrerin Wahida Alomar in einer Grundschule in Brandenburg, der Biochemiker Dr. Michael Breitenstein im Unternehmen dropnostix oder der Weltklasse-Kanute Ronald Verch im Potsdamer Zentrum für Hochschulsport. Für die besondere Leistungsstärke unserer Universität spricht, dass sie auch Brandenburgs Wissenschaftsministerin Dr. Manja Schüle und Potsdams Oberbürgermeister Mike Schubert zu ihren Absolventen zählt. Wie hat sich deren Perspektive auf ihre Alma Mater verändert? Wir haben sie dazu befragt.
Die Illustrationen in diesem Heft stammen übrigens ebenfalls von einer Alumna: Dr. Franziska Schwarz hat sich mit ihrer Firma SciVisTo der Wissenschaftskommunikation verschrieben. Und ist uns damit sehr nahe. Genau wie sie verstehen wir uns als Mittler zwischen Wissenschaft und Gesellschaft, pflegen den Dialog, das Gespräch, die Diskussion – ob im Partnerkreis Industrie und Wirtschaft, in der Universitätsgesellschaft oder in unserer neuen Veranstaltungsreihe „Uni findet Stadt“, sobald dies die Pandemie wieder zulässt. Bis dahin laden wir Sie ein, mit uns lesend in den Gedankenaustausch zu treten. Wir freuen uns über Lob und Kritik, Ihre Anregungen und – neue Ideen!
Portal Transfer 2024
(2024)
Liebe Leserinnen und Leser, die eigene „Blase“ verlassen, Perspektiven wechseln, Silo-Mentalität überwinden – was der Wissenschaft in ihrem Innern gelingt, ja gelingen muss, um erfolgreich zu sein, stellt sie in ihrer Außenwirkung noch immer vor Herausforderungen. Dabei gehört es doch inzwischen zum Selbstverständnis moderner Universitäten, öffentlich zu erklären, woran in ihren Räumen geforscht wird, sich in gesellschaftliche Diskurse einzubringen und ihre Erkenntnisse zügig in die Praxis zu überführen.
Die Universität Potsdam hat diese Transferaufgaben neben Lehre und Forschung als dritte Säule installiert und ihrem Gebäude damit noch mehr Stabilität verliehen. Seit Jahren gehört sie im nationalen Vergleich zu den erfolgreichsten Hochschulen, wenn es darum geht, Start-ups zu fördern und aus der Forschung heraus Unternehmen zu gründen: In diesem Magazin berichten wir von der Potassco Solutions GmbH des Informatikers Torsten Schaub, der mit seinem KI-System Clingo komplexe Optimierungsprobleme in Betrieben löst. Oder von der SEQSTANT GmbH, die mit innovativer Diagnostik Erreger von Atemwegserkrankungen in Echtzeit bestimmen kann. Wir zeigen aber auch, wie Forschungsteams mit der Industrie kooperieren, zum Beispiel mit der K-UTEC im thüringischen Sondershausen, um mit wissenschaftlichem Knowhow dazu beizutragen, dass dort in Produktionsabfällen kein wertvolles Lithium verloren geht.
Richtet sich der Technologietransfer vor allem an die Wirtschaft, so hilft der Wissenstransfer der gesamten Gesellschaft. Besonders stark ist die Universität Potsdam hier in der Bildung, denn mit ihren Lehramtsabsolventen schickt sie auch gleich den aktuellen Stand der Unterrichtsforschung in die Schulpraxis. Immer häufiger zieht dabei die Digitalisierung in die Klassenzimmer ein. Wie das gut gelingen kann, ist in diesem Magazin zu lesen. Zudem erklären wir, was die Sportwissenschaft zur Therapie von Depressionen beitragen kann oder wie die Umweltforschung das Risikomanagement in von Hochwasser bedrohten Regionen verbessern will. Ob in öffentlichen Verwaltungen oder politischen Institutionen – überall ist wissenschaftliche Expertise gefragt. Wir zeigen das am Beispiel von Frauke Brosius-Gersdorf, die als Juristin die Bundesregierung zur Regulierung des Schwangerschaftsabbruchs berät.
Der kürzeste Weg des Wissens aus der Universität in die Praxis führt zweifelsohne über die Alumni, die als Fach- und Führungskräfte im Land und darüber hinaus wirksam werden. Dass dieser Weg schon während des Studiums beginnen kann, beweisen die vielen studentischen Initiativen, die hier zu Wort kommen. Sie alle scheuen nicht das Rampenlicht: ob bei Science Slams auf den Bühnen im Land Brandenburg, bei den TEDx-Talks im Hans Otto Theater, beim Kunst-Rundgang in der Potsdamer Waschhaus-Arena oder mit englischsprachigem Schauspiel an der Uni. Öffentlich in Erscheinung treten, neue Formen finden, um Wissen in die Breite der Bevölkerung zu tragen – auch das gehört zum Transfer. Genau wie dieses Magazin.
Portal Wissen = Wandel
(2021)
Wandel macht alles anders. Seien wir ehrlich: Eigentlich ist so gut wie alles ständig in Transformation. Selbst gewaltige Bergmassive, die anmuten wie eine zu Stein gewordene Ewigkeit, werden irgendwann zu Staub zermahlen. Ist Wandel selbst also das einzig Konstante? Der griechische Philosoph Heraklit jedenfalls war dieser Ansicht. Er sagte: „Nichts ist beständiger als der Wandel.“
Wandel macht Angst. Eine Veränderung, die wir nicht erklären können, versetzt uns in Aufruhr – wie ein Zaubertrick, den wir nicht durchschauen. Viren, die mutieren, Ökosysteme, die kollabieren, Sterne, die vergehen – sie alle scheinen das fragile Gleichgewicht, das unser Dasein ermöglicht, zu gefährden. Dass wir nur zu oft selbst Stein des Anstoßes für gefährliche Verwandlungen sind, hat die Menschheit spät erkannt.
Wandel macht Hoffnung. Wandel hat Menschen schon immer fasziniert und herausgefordert, seinen Ursprung und sein Wesen zu erforschen. Durchaus mit Erfolg. Vieles verstehen wir besser als Generationen zuvor. Doch gut genug? Mitnichten. Alexander von Humboldt meinte: „Jedes Naturgesetz, das sich dem Beobachter offenbart, lässt auf ein höheres, noch unerkanntes schließen.“ Es gibt noch viel zu tun.
Das aktuelle Heft der „Portal Wissen“ steht im Zeichen des Wandels. Wir haben mit einer Astrophysikerin gesprochen, die ihr Glück in der Erforschung der Entstehung und des Wandels der Sterne gefunden hat. Gleich mehrfach schauen wir auf den ganz irdischen Klimawandel und seine Folgen: Eine Geowissenschaftlerin hat uns erklärt, wie die Erderwärmung sich auf die Stabilität von Gebirgen auswirkt; ein Wirtschaftsforscher zeigt, warum die CO2-Steuer einen entscheidenden Beitrag zur Wirtschaftswende bedeuten könnte, und ein Jurist macht deutlich, dass der Ruf nach einem Recht auf Klimaschutz bislang noch weitgehend ungehört verhallt. Wie menschliche Landnutzung sich auf die biologische Artenvielfalt auswirkt, untersuchen Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler im Graduiertenkolleg „BioMove“; sie haben uns Einblicke in ihre Arbeiten rund um Feldhase, Wasserfloh und Stockente gegeben. Andere Forschende nehmen Wandel eher in menschlichen Zusammenhängen in den Blick. So diskutieren ein Germanist und ein Medienwissenschaftler über die Folgen der Digitalisierung in Wissenschaft und Bildung. Eine Gruppe von Ernährungswissenschaftlern des DIfE und Sportwissenschaftlern der Uni Potsdam geht der Frage nach, welche Faktoren dafür verantwortlich sind, dass unser Körper sich im Alter wandelt – und warum manche Menschen schneller Muskeln verlieren als andere. Und wir haben einen Blick ins KIDZ geworfen, ein Zentrum, das unkonzentrierten Kindern dabei hilft, an sich selbst zu wachsen.
Natürlich lassen wir bei all dem Wandel die Vielfalt der Forschung an der Uni Potsdam nicht aus den Augen. Ein Besuch im Labor des Projekts „OptiZeD“ lässt erahnen, welche Möglichkeiten optische Sensoren für die personalisierte Medizin von morgen bieten, während eine Bildungsforscherin erklärt, warum kulturelle Vielfalt ein Gut ist, von dem unsere Bildung profitieren kann. Außerdem berichtet eine Kulturwissenschaftlerin von der Faszination von Comics, drei junge Firmengründer von ihrer Idee einer besseren Vernetzung von Handwerkern und eine Psychologin davon, wie es ist, Gewalt in all ihren Facetten zu erforschen. Sie alle sind Teil des hoffnungsvollen Wandels, den Wissenschaft auf den Weg bringt! Viel Spaß bei der Lektüre!
Portal Transfer
(2023)
Liebe Leserinnen und Leser, kein Nachrichtentag vergeht, an dem nicht die Expertise aus der Wissenschaft gefragt ist: Ob zum russischen Angriffskrieg in der Ukraine, zur UNKlimakonferenz in Ägypten, zur Flutkatastrophe in Pakistan, zum Dürresommer, zur Energiekrise, selbst zur umstrittenen Fußballweltmeisterschaft in Katar standen und stehen Expertinnen und Experten in den Medien Rede und Antwort. Auch aus der Universität Potsdam. Wir haben sie gefragt, wie sie damit umgehen, wie es ihnen gelingt, aus der laufenden Forschung heraus aktuelle Probleme zu bewerten. Und was davon bleibt, wenn das öffentliche Interesse abebbt. Für die Potsdamer Politik- und Verwaltungswissenschaftlerin Sabine Kuhlmann besteht die Kunst darin, „außerhalb der Krise Ideen und Lösungsansätze zu verstetigen und sie tatsächlich in die Praxis umzusetzen“.
In unserem Alumni- und Transfermagazin berichten wir davon, was und wie die Universität Potsdam dazu beiträgt. Wir erzählen, wie Erfindungen zu Innovationen in der Wirtschaft werden und sich Start-ups auf den Weg machen, ihr Produkt selbst zu vermarkten. Das Spektrum reicht von Meeresfrüchten auf Pflanzenbasis bis zu einer App, mit der sich Frühformen der Demenz erkennen lassen. Neben neuen Technologien kommt es aber vor allem darauf an, das an der Universität erzeugte Wissen in die Praxis zu transferieren. Deshalb stellen wir ein Programm zur Bekämpfung von Hassrede in der Schule vor oder auch eine Klettertherapie zur Behandlung von Skoliose. Und wir zeigen, wie eine Studie zur sportlichen Leistungskraft von Kindern helfen kann, den Sportunterricht zu verbessern.
Den größten Teil des an der Universität produzierten Wissens tragen die Studierenden in die Welt, wenn sie nach ihrem Abschluss als Musiklehrerin in einer Schule arbeiten oder als Software-Ingenieur im eigenen Unternehmen, als Geologin nach Seltenen Erden schürfen, als Ökologe ausgelaugte Böden wieder fruchtbar machen oder als Politikerin ein Ministerium leiten. Sie alle kommen in diesem Magazin zu Wort. Oder in unserem neuen Podcast „Listen.UP“, in dem Studierende, Forschende und Alumni von ihren Transferprojekten erzählen. Von der Gründerin Ulrike Böttcher erfährt man dort zum Beispiel, wie sie mit Schnallen, Ösen und Knöpfen aus Bio- Materialien die Modeindustrie in diesem Bereich nachhaltig verändern will. Nachzulesen ist das auch in diesem Heft. Immer dort, wo das „Listen. UP“-Logo erscheint, lohnt es, zusätzlich in den Podcast hineinzuhören.
Portal Wissen = Zeichen
(2015)
Zeichen haben vielfältige Formen. Wir nutzen sie oder begegnen ihnen tagtäglich in verschiedenen Bereichen. Sie sind Stellvertreter für Wahrnehmungen und Vorstellungen: Ein Buchstabe steht für einen Laut, ein Wort oder Bild für eine Vorstellung, eine Note für einen Ton, eine chemische Formel für einen Stoff, ein Grenzstein für einen Gebietsanspruch, ein Bauwerk für eine Ideologie, eine Geste für einen Hinweis oder eine Bewertung usw.
Einerseits erschließen wir uns mit Zeichen die Welt, eignen sie uns an, richten uns in ihr ein und stellen uns in ihr mittels Zeichensetzung dar. Anderseits wird diese Bezugnahme auf Welt und uns selbst durch unsere Zeichensysteme sichtbar. Als Ausdruck eines spezifischen Umgangs mit Natur, Umwelt und Mitmensch geben sie Auskunft über Welt- und Menschenbilder einer Gesellschaft oder Epoche, über ihre sozialen Ordnungen oder ethnischen Abgrenzungen.
Als ein vom Menschen geschaffenes Netzwerk von Bedeutungen können Zeichensysteme verändert werden und mit ihnen auch Welt- und Menschenbilder. Auf sprachlicher Ebene kann dies beispielsweise durch eine wertende Vorsilbe geschehen: Kraut – Unkraut, Mensch – Unmensch, Sinn – Unsinn, oder durch hierarchisierende Begriffe wie Ober- und Unterschicht. Die Konsequenzen solcher Etikettierungen entscheiden also unter Umständen über die Daseinsberechtigung des Bezeichneten innerhalb eines Wirklichkeitsausschnitts und über die Art dieses Daseins.
Über Zeichen wird bereits seit der Antike nachgedacht, zunächst vor allem in der Philosophie. Jede Epoche hat ihre Theorien von Zeichen hervorgebracht, um sich ihrem Wesen zu nähern. Heute befasst sich insbesondere die Semiotik mit ihnen. Während sich die Linguistik auf sprachliche Zeichen konzentriert, widmet sich die Semiotik allen Zeichenarten und dem Zusammenspiel der Komponenten und Prozesse, die an ihrer Vermittlung beteiligt sind. Sie hat dafür Modelle, Methoden und Konzepte entwickelt. Mit den Konzepten der Semiose sowie der Semiosphäre beispielsweise lassen sich der Prozess der Zeichenverarbeitung, d.h. der Sinnkonstruktion, bzw. das Zusammenwirken verschiedener Zeichensysteme beleuchten. Ein eindeutiger Sinn haftet einem Zeichen nicht an, er wird kulturell und durch die jeweiligen soziökonomischen Rahmenbedingungen des entschlüsselnden Individuums mitgeprägt. Gesellschaftspolitische und soziokulturelle Entwicklungen wirken sich daher auf die Zeichenverarbeitung aus.
Sich mit Zeichen und Zeichensystemen zu befassen, mit ihrer Zirkulation und dem dabei zu beobachtenden wechselseitigen Spiel mit Formen und Deutungsmöglichkeiten, ist daher im Hinblick auf soziokulturelle Verständigungsprozesse unserer zunehmend heterogenen Gesellschaft eine dringliche und richtungsweisende Aufgabe, um Kommunikation zu optimieren und interkulturelles Verständnis zu befördern, gesellschaftliche Entwicklungen zu erkennen, zu nutzen oder aufzufangen.
Die Beiträge in diesem Heft zeigen, auf welch vielfältige Weise Wissenschaft mit Zeichen, ihrer Erforschung, Deutung und Erklärung befasst ist. So beschäftigen sich Potsdamer Sozialwissenschaftler damit, ob Eingabenstatistiken von DDR-Bürgern rückblickend als Vorzeichen der friedlichen Revolution von 1989 gelesen werden können. Kollegen vom Institut für Romanistik wiederum untersuchen, was die amerikanischen Reisetagebücher Alexander von Humboldts auszeichnet, und die Nachwuchsforscher des Graduiertenkollegs „Wicked Problems, Contested Administrations“ nehmen gezielt Probleme in den Blick, bei denen Verwaltungen vor übergroßen Fragezeichen zu stehen scheinen. Dass Wissenschaft dazu beitragen kann, Zeichen zu setzen, will ein Projekt zur Förderung nachhaltigen Konsums beweisen. Eine Initiative von Historikern, die brandenburgische Städte bei der Vermittlung der Geschichte der Reformation unterstützen zeigt, dass zwischen Wissenschaft auf der einen und Zeichen und Wundern auf der anderen Seite keine unüberbrückbare Kluft besteht.
Ich wünsche Ihnen eine anregende Lektüre!
Prof. Dr. Eva Kimminich
Professorin für Kulturen Romanischer Länder
Portal = Klima im Wandel
(2016)
Portal Wissen = Daten
(2019)
Datenassimilation? Halt! Keine Angst, treten Sie näher! Kein Zungenbrecher, keine Raketenwissenschaft. Oder doch? Wir werden sehen. Fakt ist: Datenassimilation gibt es eigentlich schon lange und (fast) überall. Doch erst im Zeitalter der Supercomputer nimmt sie Ausmaße an, die Staunen hervorruft.
Daten, kennt jeder. Assimilation jedoch ist ein schwieriger Begriff für etwas, das rings um uns die ganze Zeit stattfindet: Anpassung. Vor allem die Natur führt uns seit Millionen von Jahren vor, wie das geht mit der evolutionären Anpassung. Vom Einzeller zum Primaten, von der Alge zum Mammutbaum, vom Dino … Wer sich nicht anpassen kann, passt schnell nicht mehr ins Bild.
Und natürlich haben auch wir gelernt, uns in neuen Situationen zu orientieren und entsprechend zu handeln. Wenn wir über die Straße wollen, haben wir dafür einen Plan: an den Bordstein treten, nach links und rechts schauen und erst gehen, sobald kein Auto mehr kommt. Machen wir all dies und passen unseren Plan an den Verkehr an, den wir sehen, kommen wir nicht nur heil drüben an, sondern haben auch noch erfolgreich Datenassimilation betrieben.
Freilich klingt das anders, wenn Wissenschaftler zu erklären versuchen, wie ihnen Datenassimilation hilft. Meteorologen zum Beispiel arbeiten schon seit Jahren mit ihr. Der Deutsche Wetterdienst schreibt: „In der Numerischen Wettervorhersage versteht man unter Datenassimilation die Angleichung eines Modelllaufes an die wirkliche Entwicklung der Atmosphäre, wie sie durch die vorhandenen Beobachtungen beschrieben wird.“ Gemeint ist, dass eine Wettervorhersage nur dann genau ist, wenn das Modell, mit dem man sie berechnet, immer wieder mit neuen Messdaten aktualisiert, also assimiliert, wird.
Seit 2017 gibt es an der Universität Potsdam einen ganzen Sonderforschungsbereich, den SFB 1294, der sich mit den mathematischen Grundlagen der Datenassimilation beschäftigt. Für Portal Wissen haben wir die beiden Mathematiker und Sprecher des SFB, Prof. Sebastian Reich und Prof. Wilhelm Huisinga, gefragt, wie Datenassimilation eigentlich genau funktioniert – und in welchen Forschungsgebieten man sie künftig noch gewinnbringend einsetzen kann. Zwei Beispiele dafür haben wir uns im SFB gleich selbst angeschaut: die Analyse von Blickbewegungen und die Erforschung des Weltraumwetters.
Daneben ist die aktuelle Ausgabe des Magazins voller Forschungsprojekte, die auf verschiedenste Weise um Daten kreisen. So wirft der Atmosphärenphysiker Markus Rex einen Blick voraus auf die spektakuläre MOSAiC-Expedition, bei der der deutsche Forschungseisbrecher „Polarstern“ ab September 2019 ein Jahr lang eingefroren durch das Nordpolarmeer driften und dabei zahlreiche Daten rund um Eis, Ozean, Bio- und Atmosphäre sammeln wird. Wir haben ein Forschungskolleg besucht, dessen Doktoranden die Datensammelwut unserer neuen technologischen Alltagsbegleiter kritisch unter die Lupe nehmen. Im Projekt „TraceAge“ wollen Ernährungswissenschaftler mithilfe der Daten von Tausenden Probanden einer Langzeitstudie mehr über die Funktion von Spurenelementen in unserem Körper herausfinden. Informatiker haben eine Methode entwickelt, mit der aus der Datenflut des WWW relevante Informationen gefiltert werden, sodass Blinde leichter im Internet surfen können. Ein Biologe untersucht anhand von über Jahrzehnte hinweg erhobenen Daten, wie sich die brandenburgischen Wälder verändern. Und eine Geoforscherin arbeitet daran, aus unscheinbar wirkenden seismischen Daten ein Frühwarnsystem für Vulkanausbrüche zu entwickeln.
Außerdem haben wir uns das neue Schülerlabor der Chemiedidaktik zeigen lassen, einen Juniorprofessor für vergleichende Literaturwissenschaft nach seiner Lust am Ungewissen befragt und mit einer Verwaltungswissenschaftlerin über die Möglichkeiten der digitalen Verwaltung gesprochen. Es geht nicht zuletzt um den märkischen Eulenspiegel, personalisierte Kosmetik und die Frage, wie man Kinder für Sport und Bewegung begeistern kann. Wir wünschen Ihnen viel Vergnügen beim Lesen – und wenn Sie uns Erfahrungsdaten ihrer Lektüre zukommen lassen, werden wir unser nächstes Heft damit assimilieren. Versprochen!
Die Redaktion
Portal Wissen = Data
(2019)
Data assimilation? Stop! Don’t be afraid, please, come closer! No tongue twister, no rocket science. Or is it? Let’s see. It is a matter of fact, however, that data assimilation has been around for a long time and (almost) everywhere. But only in the age of supercomputers has it assumed amazing proportions.
Everyone knows data. Assimilation, however, is a difficult term for something that happens around us all the time: adaptation. Nature in particular has demonstrated to us for millions of years how evolutionary adaptation works. From unicellular organisms to primates, from algae to sequoias, from dinosaurs ... Anyone who cannot adapt will quickly not fit in anymore.
We of course have also learned to adapt in new situations and act accordingly. When we want to cross the street, we have a plan of how to do this: go to the curb, look left and right, and only cross the street if there’s no car (coming). If we do all this and adapt our plan to the traffic we see, we will not just safely cross the street, but we will also have successfully practiced data assimilation.
Of course, that sounds different when researchers try to explain how data assimilation helps them. Meteorologists, for example, have been working with data assimilation for years. The German Weather Service writes, “In numerical weather prediction, data assimilation is the approximation of a model run to the actual development of the atmosphere as described by existing observations.” What it means is that a weather forecast is only accurate if the model which is used for its calculation is repeatedly updated, i.e. assimilated, with new measurement data.
In 2017 an entire Collaborative Research Center was established at the University of Potsdam, CRC 1294, to deal with the mathematical basics of data assimilation. For Portal Wissen, we asked the mathematicians and speakers of the CRC Prof. Sebastian Reich and Prof. Wilhelm Huisinga how exactly data assimilation works and in which areas of research they can be used profitably in the future. We have looked at two projects at the CRC itself: the analysis of eye movements and the research on space weather.
In addition, the current issue is full of research projects that revolve around data in very different ways. Atmospheric physicist Markus Rex throws a glance at the spectacular MOSAiC expedition. Starting in September 2019, the German research icebreaker “Polarstern” will drift through the Arctic Ocean for a year and collect numerous data on ice, ocean, biosphere, and atmosphere. In the project “TraceAge”, nutritionists will use the data from thousands of subjects who participated in a long-term study to find out more about the function of trace elements in our body. Computer scientists have developed a method to filter relevant information from the flood of data on the worldwide web so as to enable visually impaired to surf the Internet more easily. And a geophysicist is working on developing an early warning system for volcanic eruptions from seemingly inconspicuous seismic data.
Not least, this issue deals with the fascination of fire and ice, the possibilities that digitization offers for administration, and the question of how to inspire children for sports and exercise. We hope you enjoy reading – and if you send us some of your reading experience, we will assimilate it into our next issue. Promised!