Wie große Datenmengen zu bewältigen sind

Mit ihren Abschlussarbeiten an der Fakultät für Informatik haben die Jungwissenschafter Bernhard Bliem und Frederico Dusberger die Jury überzeugt und erhielten heute den mit jeweils 750 Euro dotierten Diplomarbeitspreis der Stadt Wien. Beide Absolventen beschäftigten sich mit dem Problem, wie große Datenmengen effizient und rasch analysiert werden können und möglichst valide Ergebnisse liefern können.

Bernhard Bliem, der bereits im Sommersemester 2013 den Distinguished Young Alumnus-Award der Fakultät erhielt, zielte in seiner Diplomarbeit „Decompose, Guess & Check: Declarative Problem Solving on Tree Decompositions“ darauf ab, eine Methodik zu entwickeln, die komplexe Berechnungsprobleme bewältigt. Mittels der dabei erstellten Software ist es möglich, große Datenmengen durch Zerlegung in Teilprobleme zu durchsuchen. So können exakte Lösungen aus der Zusammensetzung von Teillösungen ermittelt werden. Kennzeichnend für das entwickelte Verfahren sind die Anwendung so genannter Baumzerlegungen in der Zerlegungsphase sowie einer logikorientierten Programmiersprache in der Lösungsphase. Als Anwendungsfeld nennt Bliem u.a. Optimierungsprobleme im Transportwesen: „Die entworfene Methodik eignet sich gut dazu, schwierige Logistikprobleme trotz großer Datenmengen schnell zu lösen.“

Frederico Dusberger entwickelte in seiner Diplomarbeit „Improving the Protein Identification Performance in High-Resolution Mass Spectrometry Data“ eine Methode zur verbesserten automatisierten Datenanalyse im Bereich der Massenspektrometrie. Diese ist ein biochemisches Verfahren, das bspw. zur Identifizierung von Proteinen eingesetzt wird. Anwendung findet dieses Verfahren vorrangig in der Biologie, Chemie und Medizin.

Die Software, die Dusberger im Rahmen seiner Arbeit entwickelte, ermöglicht mittels Datenbereinigung und intelligenter Vorauswertung der Rohdaten eine Steigerung der Identifikationsrate und der Validität der Ergebnisse. Sie kann als Vorverarbeitungsschritt in automatische Analyseworkflows für große Datenmengen (so genannte “Shotgun Proteomics” Workflows) integriert werden. Derartige automatisierte Analysen mittels Massenspektrometrie werden zum Beispiel in der medizinischen Chemie eingesetzt, um Substanzen in Körperflüssigkeiten zu identifizieren und somit Ärzte bei der Krankheitsdiagnose zu unterstützen. „Durch den Austausch mit Kollegen aus den verschiedensten Fachgebieten ergeben sich stets neue und interessante Sichtweisen auf ein bestimmtes Problem und es entstehen viele gute und kreative Ideen,“ resümiert Frederico Dusberger seine interdisziplinäre Forschungsarbeit. Als Universitätsassistent am Institut für Computergraphik und Algorithmen (Arbeitsbereich für Algorithmen und Datenstrukturen) wird er diese Erfahrungen in zukünftigen Projekten fortführen.

Ausgezeichnete Jungwissenschafter starten Karriere

Beide Preisträger arbeiten aktuell auch gemeinsam an dem FWF-Projekt „Extending the Answer-Set Programming Paradigm to Decomposed Problem Solving” („D-FLAT“). Unter der Leitung von Stefan Woltran erforscht das Team ein neues Paradigma, um komplexe Schlussfolgerungen aus immens großen Datenpools zu ziehen. Ihre neu entwickelte Software verwendet das sogenannte Answer Set Programming (ASP), um in zahlreichen Anwendungsgebieten die Entwicklung strukturnutzender Algorithmen zu erleichtern.

Diplomarbeitspreis der Stadt Wien

Einmal jährlich prämiert die Stadt Wien hervorragende Diplomarbeiten an der Technischen Universität Wien. Weitere Gewinner in diesem Jahr sind Stephanie Essig (Raumplanung und Raumordnung), Thomas Fäulhammer (Elektrotechnik), Martin Halla (Technische Mathematik), Nadine Muhr (Architektur), Thomas Schäfer (Technische Physik), Roman Tiefenthaller (Technische Chemie) und Johanna Ullrich (Elektrotechnik).

Wir gratulieren allen Preisträgern und Preisträgerinnen recht herzlich!