Zeitreihen-Analysen und Online-Algorithmen

Im größten Computermuseum der Welt, dem Heinz-Nixdorf MuseumsForum in Paderborn, fand im Juli 2018 die European Conference on Data Analysis (ECDA) statt. Mit rund 400 Teilnehmerinnen und Teilnehmern und Keynote-Speakern aus den USA oder Japan ist diese jährliche Konferenz auch international renommiert und wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziell gefördert. Prof. Dr. Wolfgang Konen vom Institut für Informatik der TH Köln war gebeten worden, eine der über 20 Sessions zu organisieren und zu leiten, einer der Referenten in dieser Session war sein Mitarbeiter Markus Thill, M.Eng., ebenfalls Mitglied des Informatik-Instituts am Campus Gummersbach. Prof. Konen ist Spezialist für Computational Intelligence und Data Mining. Thema der Vortragsreihe unter Leitung von Prof. Konen waren Zeitreihen-Analysen und Online-Algorithmen. Die Datenanalyse zu Zeitreihen findet in der Wissenschaft und in der Industrie eine breite Anwendung: das reicht von Wetterdaten über Sensordaten bis zu Verarbeitungsdaten von Produktionsmaschinen (Industrie 4.0). Die Datenanalyse in Zeitreihen braucht man besonders für Prognosen, also zum Beispiel für eine Vorhersage über Wetterereignisse oder den Wartungsbedarf von Maschinen.

Während man früher die erstellten Algorithmen für ein Computerprogramm in zeitlichen Abständen von Monaten oder Jahren neu trainierte, gibt es inzwischen großen Bedarf an Algorithmen, die sich fortwährend aktualisieren, sogenannte Online-Algorithmen. Mit dem Spezialthema „Anomalien in Zeitreihen-Analysen“ beschäftigte sich Markus Thill in seinem Vortrag "Online Adaptable Time Series Anomaly Detection with Discrete Wavelet Transforms and Multivariate Gaussian Distributions". In der Abwägung zwischen Stabilität und Plastizität des Systems kommt es bei der Erfassung von Anomalien darauf an, Abweichungen in ihrer Wichtigkeit für den Gesamtablauf richtig zu beurteilen. Der TH-Mitarbeiter Markus Thill promoviert derzeit zu diesem Thema im Rahmen einer Kooperation der TH Köln mit der renommierten Universität Leiden in den Niederlanden bei Prof. Thomas Bäck vom Leiden Institute of Advanced Computer Science (LIACS).

Wie vielseitig man mit Zeitreihen-Analysen arbeiten kann, zeigte ein Referat von PD Dr. Rolf Würtz von der Ruhr-Uni Bochum, der auch in der Special Session von Prof. Konen vortrug: Er präsentierte sogenannte Deep-Learning-Algorithmen, die Musik im Stil von Johann Sebastian Bach komponieren können.