Forschung & Transfer

Emergenzbasierte Statistik

Zentrum für Emergenzbasierte Statistik

Der Ansatz emergenzbasierter Statistik basiert auf einer objektiven Definition empirischen Wissens als Menge von Mustern, die bisher immer beobachtet wurden (emergente Gesetze). Prognose und Wissen sind in diesem Ansatz bedeutungsgleich. Es ist ein empirisches Faktum, dass Muster, die bisher immer beobachtet wurden, gesetzmäßig dazu neigen, sich auch in Zukunft zu wiederholen. Da emergente Gesetze in der Realität immer so beobachtet wurden, können sie sich nicht widersprechen und lassen sich daher als konsistentes Wissen in einer Datenbank abspeichern.
Wir haben Algorithmen entwickelt, die systematisch nach emergenten Gesetzen suchen, Gesetze zu Modellen kombinieren und objektive falsifizierbare (verifizierbare) Prognosen machen.

  • Auf dieser Basis konstruierte Prognose- und Entscheidungsmethoden erreichen überlegene Ergebnisse im Vergleich zu modernen Maschinenlern- und algorithmischen Entscheidungsverfahren.
  • Das so generierte und aufbereitete Wissen ist außerdem universell verknüpfbar und kann daher in einer Datenbank - einem KnowledgeWarehouse - abgelegt werden.
  • Schließlich arbeiten wir an einem „Lernenden System“, das in real-time Gesetze verifiziert oder falsifiziert und so eine ständig aktuelle, konsistente Grundlage für Prognose- und Entscheidungsprozesse liefert.

Ziele des Zentrums für Emergenzbasierte Statistik

Zentrale Ziele des Zentrums, dessen Aktivitäten durch das Land Baden-Württemberg gefördert werden, sind die Folgenden:

  • Die grundlegenden empirischen Methoden sollen kontinuierlich weiterentwickelt und verfeinert werden
  • Anwendung der Methoden in der Praxis
  • Erstellung von KnowledgeWarehouses mit Wissen über ganze Themenbereiche
  • Erstellung von Software für den Einsatz der Verfahren emergenzbasierter Statistik in Forschung, Lehre und Anwendung

Aktuelle Projekte

Emergente Methoden für die Anwendung in der Praxis

  • Empirische Analyse von Produktions- und Qualitätssicherungsprozessen mit Methoden emergenzbasierter Statistik (Forschungsprojekt in Zusammenarbeit mit einem Unternehmen)
  • Aufbau eines KnowledgeWarehouse für den Wissensbereich „Macroeconomics and Finance“
  • Emergent arbitragefreies Kredit-Rating und -Pricing

Weiterentwicklung grundlegender Methoden und Algorithmen

  • Programmierung eines „Lernenden Systems“, einer Software, die in Realtime emergente Gesetze und Modelle konstruiert und Livedaten zum ständigen Update der Ergebnisse verwendet
  • Verallgemeinerung unserer Algorithmen zur Verarbeitung nicht-äquidistanter Panel-Daten
  • Systematische kontrafaktische Policy-Experimente

Erstellung von Tools für Lehre- und Anwendung

  • Erstellung einer graphischen Benutzeroberfläche für die Verwendung der Methoden in Forschung, Lehre und Anwendung (gefördert vom Land Baden-Württemberg)
  • Erstellung von Lehrmaterialien für unseren Methodenserver
  • Erstellung eines Wikis zur Erklärung zentraler Begriffe und Zusammenhänge emergenzbasierter Statistik

Methoden-Server

Seit Ende 2017 gibt es an der DHBW-VS einen Methodenserver zur emergenzbasierten Statistik. Unsere Studierenden erhalten so erstmalig die Möglichkeit, unsere auf emergenzbasierter  Statistik fußenden Algorithmen anzuwenden. Außerdem befinden sich auf dem Server ein Beispiel für ein KnowledgeWarehouse und Jupyter-Notebooks mit Anleitungen und Anwendungsbeispielen.

Der Methodenserver wird in der Lehre in folgenden Bereichen bereits eingesetzt bzw. ein zeitnaher Einsatz ist geplant:

  • Grundlagenausbildung in Statistik mit Anwendung in Python
  • Veranstaltungen zu Standard-ML-Verfahren (geplant)
  • Veranstaltungen zu emergenzbasierten Statistik (mit dem ML_Tool des ZES)
  • Verwendung der emergenzbasierten Statistik in Projekt- und Bachelorarbeiten und einpflegen der Ergebnisse in ein KnowledgeWarehouse
  • Erstellung eines KnowledgeWarehouse zum Thema "Economics and Finance"
  • Verwendung von KnowledgeWarehouses in Fachveranstaltungen (geplant)


In bestimmten Fällen ist auch ein Zugang für interessierte Externe möglich. Falls Sie Interesse haben, beantragen Sie einen Zugang bei einer der unter Kontakt genannten Personen.

Themenvorschläge für wissenschaftliche Arbeiten

Studierenden, die sich die Anfertigung einer wissenschaftlichen Arbeit aus dem Bereich der emergenzbasierten Statistik vorstellen können, schlagen wir derzeit Projekte aus folgenden Themengebieten vor:

  • Aufbau des KnowledgeWarehouse „Macroeconomics and Finance“
    • Emergent arbitragefreie Optionspreise für Aktien, Währungen und Renten
    • Suche nach Gesetzen über Inflation, Wechselkurse und Assetpreise
    • Suche nach Gesetzen zwischen Größen der VGR, Arbeitslosen- und Insolvenzraten
    • Empirische Bilanzanalyse
  • Analyse von Unternehmensdaten mit Methoden emergenzbasierter Statistik zur Beantwortung interessanter Fragestellungen aus der Praxis (Technischer oder betriebswirtschaftlicher Anwendungsbereich)
  • Programmierung eines Algorithmus zur Umformung von „Objekten“ (Auswahlregeln von Beobachtungen in Form eines Booleschen Ausdrucks)
  • Programmierung von weiteren Modulen und Algorithmen nach Absprache


Wenn Sie eigene Ideen für Themen aus dem Bereich der emergenzbasierten Statistik haben, scheuen Sie sich nicht, eine der unter Kontakt aufgeführten Personen zu kontaktieren.

Kontakt

"Prof. Dr. André Kuck"

Prof. Dr. André Kuck

"Prof. Dr. Norbert Kratz"

Prof. Dr. Norbert Kratz

Webauftritt des "ZES - Zentrum für Emergenzbasierte Statistik"

Besuchen Sie den englischen Webauftritt des Zentrums für Emergenzbasierte Statistik unter www.udpl.info