Datenanalyse und Versuchsplanung
Data Analysis and Design of Experiments

Modul MW2248

Dieses Modul wird durch Professur für Systembiotechnologie (Prof. Kremling) bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

MW2248 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Katalog der nichtphysikalischen Wahlfächer
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 60 h 5 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Die Lehrveranstaltung vermittelt zunächst Grundlagen in der Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie. Anschließend werden ausführlich die Grundlagen und Anwendungen der Versuchsplanung dargestellt. Aufbauend darauf werden Verfahren der Datenanalyse wie Clustertechniken, Hauptkomponentenanalyse und explorative Faktorenanalyse behandelt. Am Ende sollen noch Bayessche Netzwerke betrachtet werden. Dieser Modelltyp sollen es erlauben, Rückschlüsse auf die Struktur der biochemischen Netzwerke zu erhalten (Strukturoptimierung). Zu den vorgestellten Verfahren in der Vorlesung zählen die Netzwerk-Komponenten-Analyse, Partial Least Square Regression und die Singulärwertzerlegung.

Lernergebnisse

Nach der Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, große Datensätze, die sich bspw. aus der Analyse von Array-Daten ergeben zu analysieren und einfache Modellstrukturen zu erstellen und die Parameter zu identifizieren.

Voraussetzungen

Voraussetzungen für die erfolgreiche Teilnahme sind mathematische Kenntnisse, wie sie in Bachelorstudiengängen an wissenschaftlichen Hochschulen vermittelt werden.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 2 Datenanalyse und Versuchsplanung (MW2248) Montag, 14:00–15:30
UE 2 Datenanalyse und Versuchsplanung Dienstag, 11:00–12:30

Lern- und Lehrmethoden

Da in der Vorlesung mathematische Ableitungen und Zusammenhänge aufgezeigt werden, werden die Inhalte des Moduls in der Vorlesung an der Tafel und mit Hilfe von Powerpoint-Präsentationen vermittelt. Wesentliche Inhalte werden wiederholt aufgegriffen und vertieft.

Medienformen

Die in der Vorlesung verwendeten Folien werden den Studierenden in geeigneter Form zugänglich gemacht. Aufgaben zur Vertiefung des Stoffes werden in der Vorlesung verteilt und die Musterlösungen mit den Studierenden diskutiert.

Literatur

Zur Verfügung stehen Lehrbücher, die Teilaspekte des genannten Stoffes abbilden. Zu nennen sind: Multivariate Analysemethoden v. Backhaus, Erichson, Plinke und Weber; Computational Statistics Handbook with MATLAB

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Die angestrebten Lernergebnisse werden durch eine 90-minütige Klausur bestehend aus Verständnisfragen zu ausgewählten Inhalten des Moduls und Rechenaufgaben überprüft.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.