Forschung & Software

Wissenschaftliche Methodenentwicklung mit zugänglichen Veröffentlichungen und Software.

Explainable AI

FlowXAI: erklärbare KI mit eigener Verlässlichkeitseinschätzung

Thrun et al. · PLOS Medicine · 2026

Strukturentdeckung, explizite Klassifikationslogik und eine Einschätzung der Verlässlichkeit einzelner Ergebnisse werden für die Lymphomklassifikation kombiniert.

Die retrospektive Evaluation nutzt 19.493 Blutproben sowie externe Daten. Veröffentlichung, archivierter Code und PLAIT-Demonstrator sind getrennt zugänglich.

Temporal Data Mining

Wavelet-Prognosen für industrielle Anwendungen

Stier, Gehlert & Thrun · Multiresolution Forecasting for Industrial Applications · Processes · 2021

Die Arbeit untersucht Multiresolutionsprognosen mit Wavelets für Zeitreihen aus industriellen Anwendungen. Sie verbindet Merkmalsgewinnung auf unterschiedlichen Zeitskalen mit systematischem Vergleich von Prognoseverfahren.

Die Studie vergleicht Prognoseverfahren auf vier Datensätzen und mehreren Horizonten mit rollierendem Prognoseursprung. Die Fehler werden mit MASE und SMAPE bewertet. Die Methode ist in R und Python zugänglich, unter anderem über das R-Paket mrf.

01

Datenstruktur und Qualität prüfen

02

Nachvollziehbar klassifizieren

03

Verlässlichkeit des Einzelfalls bewerten

04

Ergebnis fachlich prüfen

Schematische Zusammenfassung der FlowXAI-Forschungsarbeit. Die Studie ist retrospektiv; eine prospektive klinische Validierung bleibt erforderlich.

PDEnaiveBayes: robuste Baseline für Klassifikationsaufgaben

Stier, Q., Hoffmann, J. & Thrun, M. C. (2026). Classifying with the Fine Structure of Distributions: Leveraging Distributional Information for Robust and Plausible Naïve Bayes. Machine Learning and Knowledge Extraction (MAKE), 8(1), 13. MDPI.

Ein methodisch fundierter Ausgangspunkt für Klassifikationsaufgaben: PDEnaiveBayes nutzt die Feinstruktur der Datenverteilungen, um Klassenzuordnungen abzuleiten. Als Vergleichsverfahren hilft es zu beurteilen, welchen zusätzlichen Nutzen komplexere Modelle für eine konkrete Aufgabe bieten. Pareto-Dichteschätzung und eine Plausibilitätskorrektur bilden die methodische Grundlage. Veröffentlichung und R-Paket auf CRAN ermöglichen nachvollziehbare Vergleiche auf eigenen Daten.

Von Datenstrukturen zu erklärbaren Auswahlregeln

Thrun, M. C. (2022). Exploiting Distance-Based Structures in Data Using an Explainable AI for Stock Picking. Information, 13(2), 51. MDPI.

Die Arbeit verbindet distanzbasierte Strukturen in Unternehmenskennzahlen mit erklärbaren Entscheidungsregeln für die Aktienauswahl. Sie zeigt an einer konkreten Anwendung, wie Knowledge Discovery eine fachlich prüfbare Entscheidungsgrundlage schaffen kann.

DatabionicSwarm: Strukturen ohne vorgegebene Klassen entdecken

Thrun & Ultsch · Artificial Intelligence · 2021

Schwarmintelligenz und Selbstorganisation zur Clusteranalyse hochdimensionaler Daten. Verbindet methodische Forschung mit einer öffentlich verfügbaren Implementierung.

Erklärbare Strukturen in multivariaten Zeitreihen

Thrun, Ultsch & Breuer · Machine Learning and Knowledge Extraction · 2021

Die hydrochemische Anwendung verbindet Clusteranalyse mit fachlich interpretierbaren Zuständen und Erklärungen. Ein Beispiel für zeitliches Knowledge Discovery, das über die Vorhersage eines einzelnen Zahlenwerts hinausgeht.

memshare: effiziente analytische Software

Thrun, M. C. & Märte, J. (2026). Memshare: Memory Sharing for Multicore Computation in R with an Application to Feature Selection by Mutual Information using PDE. The R Journal, 17(4), 306–322.

Gemeinsam genutzter Speicher für parallele Berechnungen in R. Parallele R-Prozesse greifen auf denselben Datenbestand zu, ohne ihn jeweils vollständig zu kopieren.

Software für den gesamten Analyseprozess

Von Datenexploration und Clusteranalyse bis zu Klassifikation, Prognose und effizienter Verarbeitung. Dokumentation, Autorenschaft und Lizenzbedingungen sind bei den jeweiligen Paketen verzeichnet.

Welche Entscheidung möchten Sie verbessern?

Im kostenlosen, unverbindlichen 20-Minuten-Erstgespräch klären wir Ihr Ziel, die Ausgangslage und einen sinnvollen nächsten Schritt.

Erstgespräch anfragen