Bereits in der Pandemie hat die Fachhochschule Graub\u00fcnden eng mit regionalen Instituten kooperiert. Ihre datenbasierte Forschung tr\u00e4gt aber nicht nur zur L\u00f6sung medizinischer Fragen bei: Das DAViS-Zentrum der FH Graub\u00fcnden entwickelt mit regionalen Partnern zudem vielversprechende Zukunftstechnologien. Diese Kooperationen tragen erheblich zur Wertsch\u00f6pfung im Kanton bei. Und bewirken noch viel mehr.<\/p>\n\n\n\n\n
Das Zentrum f\u00fcr Data Analytics, Visualization and Simulation DAViS wurde 2017 von einer gemeinsamen Arbeitsgruppe der Fachhochschule Graub\u00fcnden (Bruno Studer, Heiko R\u00f6lke) und des Schweizerischen Instituts f\u00fcr Allergie- und Asthma-Forschung Siaf (Katja B\u00e4renfaller) konzipiert. Ziel war es, im Profilfeld \u00abComputational Science\u00bb der Hochschul- und Forschungsstrategie des Kantons Graub\u00fcnden eine Sonderprofessur einzurichten, die sowohl die Infrastruktur f\u00fcr hohe Rechenleistung bereitstellt als auch die Expertise f\u00fcr die Analyse, Visualisierung und Simulation von Daten aus unterschiedlichen Bereichen aufbaut. Neben industriellen Sensordaten oder umfangreichen textuellen Daten sind dies insbesondere auch biomedizinische Daten aus dem Life-Science-Bereich. Im November 2018 erfolgte der Regierungsentscheid und der Fachhochschule wurde als Leading House der Auftrag erteilt, das DAViS-Center zusammen mit dem Siaf als Hauptpartner aufzubauen und zu betreiben. <\/p>\n\n\n\n\n
Von Anfang an spielt daher die enge Kooperation der beiden Partner ei-ne besondere Rolle. Im ersten der erfolgreich abgeschlossenen DAViS-Projekte im Life-Science-Bereich analysierten die Forschenden klinische Daten aus dem Covid-19-Spital in Zgierz, Polen. In einer intensiven internationalen und interdisziplin\u00e4ren Zusammenarbeit haben sie dabei wichtige Erkenntnisse zu Diagnostik und zu Heilungschancen der Krankheit gewonnen. Zum Beispiel haben sie gezeigt, dass die Entwicklung von nur drei Laborparametern dabei hilft, den Ausgang der Covid-Krankheit vorauszusagen. Das hat den \u00c4rztinnen und \u00c4rzten bei der Priorisierung der Behandlungen erheblich gedient. Im Bereich der Grundlagenforschung arbeitet das DAViS gemeinsam mit dem Siaf an der Allergiestudie \u00abSOS-ALL\u00bb. In dieser Studie identifizieren sie molekulare, klinische und umweltbedingte Merkmale, die mit dem Auftreten von atopischem Ekzem verbunden sind. Daf\u00fcr analysieren sie \u2013 auch dank maschinellem Lernen \u2013 RNA-Sequenzier- und Fragebogen-daten zu diversen klinischen Informationen und zu den Lebensbedingungen von Kindern. <\/p>\n\n\n\n\n
Im aktuellsten Projekt arbeiten die Forschenden mit Protein-Daten, die im neuen Zentrum f\u00fcr Pr\u00e4zisions-Proteomics in Davos ermittelt wurden. Die Untersuchungen werden im Rahmen einer Masterarbeit durchgef\u00fchrt, die von Katja B\u00e4renfaller und Ralf-Peter Mundani gemeinsam betreut wird, die erste Ko-Betreuung zwischen Siaf und FH Graub\u00fcnden. <\/p>\n\n\n\n Das Studium zum Software Engineer, Data Scientist oder Simulation Engineer ist vielseitig und wird bereits von Beginn an von Praktikerinnen wie Katja B\u00e4renfaller begleitet. Die Praxiserfahrung ist auch wesentlich, bedenkt man, wie die t\u00e4gliche Arbeit eines Data Scientists aussieht. Sie m\u00fcssen permanent Arbeitsprozesse und Datenmodelle kritisch hinterfragen und datenbasiert analysieren. <\/p>\n\n\n\n\n Aber was lernen Studierende im Studiengang Computational and Data Science genau? Grundlage des Studiums bildet die Informatik rund um die Softwareentwicklung, Betriebs- oder Datenbanksysteme. Themen wie Cloud Computing, Robotics Process Automation, Security sowie Software Engineering sind im Studium tragend. Wie auch ausgepr\u00e4gte Probleml\u00f6sungsstrategien. In der zweiten Fachrichtung Data Science und K\u00fcnstliche Intelligenz setzen sich die Studierenden mit einem der wichtigsten Themen der Zukunftsgesellschaft auseinander: \u00abMachine Learning\u00bb. Es ist ein wesentliches Modul der Fachrichtung, nebst den Modulen \u00abData Science\u00bb und \u00abNatural Language Processing und Question Answering\u00bb. Die dritte Fachrichtung ist Computersimulation. Mit Simulationen gewinnen Simulation Engineers erstaunliche Erkenntnisse aus Modellen, die grosse Rechenkapazit\u00e4ten verlangen. Die Studierenden werden ausgebildet, komplexe Probleme in (mathematische) Modelle und Simulationen umzusetzen, um so genaue Erkenntnisse zu Szenarien in Wirtschaft, Gesellschaft oder Forschung zu generieren. Die Studierenden in Computational and Data Science erhalten eine solide Ausbildung in allen drei Fachrichtungen und setzen mit Wahlpflichtmodulen ihren pers\u00f6nlichen Schwerpunkt.<\/p>\n\n\n\n Die \u00abStr\u00f6mungssimulation\u00bb ist ein Wahlpflichtmodul, das die Grundlagen der Hydromechanik vermittelt. Die Studierenden lernen, unterschiedliche Str\u00f6mungsph\u00e4nomene zu verstehen und diese im Rahmen konkreter Fragestellungen umzusetzen. Das DAViS-Zentrum plant eine Projektarbeit, die sp\u00e4ter zur Grundlage f\u00fcr weiterf\u00fchrende Simulationsaufgaben \u2013 etwa thermische Geb\u00e4udesimulation oder Hitzeinseln \u2013 in Innenst\u00e4dten werden soll.<\/p>\n\n\n\n\n F\u00fcr komplexe Fragestellungen nutzen Simulation Engineers moderne Technologien wie digitale Bauwerks- und Stadtmodelle (Building \/ CityInformation Modelling): \u00abModerne Modellierungsaufgaben werden zunehmend vom Einsatz digitaler Methoden gepr\u00e4gt. Daf\u00fcr sind Werkzeuge und Arbeitsumgebungen notwendig, die einen m\u00f6glichst einfachen Umgang mit der Aufgabe erlauben\u00bb, so Ralf-Peter Mundani, Dozent und Simulationsexperte am DAViS.<\/p>\n\n\n\n\n Im neuen Studienprojekt sollen nun die Studierenden im Studiengang Computational and Data Science einen Designprototyp auf Basis von Microsoft Azure Kinect Sensoren entwickeln. Dieser Prototyp soll in der Lage sein, r\u00e4umliche (Bewegungs-)Daten mit den KI-Sensoren zu erfassen, um diese dynamisch auf ein digitales Stadtmodell zu \u00fcbertragen. Damit lassen sich schnell und einfach unterschiedliche Gestaltungsszenarien am Modell sowie deren Auswirkungen etwa auf den Verkehrtesten.<\/p>\n\n\n\n Die Zusammenarbeit der FH Graub\u00fcnden mit anderen B\u00fcndner Data Scientists erm\u00f6glicht es, den Stand der datengetriebenen Forschung regelm\u00e4ssig zu pr\u00fcfen, neue Methoden zu entwickeln und neue Talente zu f\u00f6rdern. Aktuell arbeitet eine Studiengruppe des Studiengangs Computational and Data Science mit Hamilton Bonaduz AG an einer neuen Projektarbeit: an der Evaluierung und Optimierung eines Predictive Maintenance Systems.<\/p>\n\n\n\n\n Worum geht es in diesem Projekt? Die Hamilton Bonaduz AG verf\u00fcgt \u00fcber ein System, um die Ger\u00e4te bei den Kunden technisch zu \u00fcberwachen. Dazu werden Daten wie Fehlermeldungen an einen Server gesendet. Ein Regelwerk bestimmt, wann eine Meldung ausgel\u00f6st wird und zu welcher Serviceorganisation sie gesendet wird. Das Ziel der Projektarbeit ist, das bestehende System auf die aktuelle Qualit\u00e4t der Vorhersagen von Ausf\u00e4llen zu pr\u00fcfen und zu verbessern.<\/p>\n\n\n\n\n Ein weiterer Bestandteil dieser Kooperation sind von der Hamilton AG angebotene Praktikumsstellen f\u00fcr interessierte Studierende ohne Berufserfahrung. Diese M\u00f6glichkeit schafft einen wichtigen Vorteil f\u00fcr die regionale Entwicklung: Quereinsteigerinnen und -einsteigern wird der Einstieg in die Data Science so stark vereinfacht. Berufsinteressierte lernen, in allt\u00e4glichen Projekten mit Daten zu arbeiten. Sie werden fundiert auf die Arbeit als Data Scientist, Software Engineer oder Simulation Engineer vorbereitet.<\/p>\n\n\n\n\n Die Zusammenarbeit der B\u00fcndner Data Scientists schafft einen wesentlichen Mehrwert f\u00fcr Graub\u00fcnden \u2013 f\u00fcr die Wirtschaft, Gesellschaft, Gesundheit und Regionalentwicklung. Data Scientists modellieren Prognosen aus den Datenmengen, die wir jeden Tag generieren. So leben wir gesund und sicher. Sie finden unter all den Daten die gemeinsamen Nenner, um unsere Arbeitsprozesse einfacher und anschaulicher zu gestalten. Data Scientist tragen zu einem Kanton Graub\u00fcnden bei, der auf die digitalisierte Zukunft vorbereitet ist.<\/p>\n\n\n\n