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MATLAB und oXygen – Universität Potsdam erwirbt Campuslizenzen

Der Geowissenschaftler Prof. Martin Trauth (li.) betreute 2017 ein MATLAB-basiertes Praktikum zur Datenerfassung und -auswertung mit LEGO-Mindstorms-Komponenten. Die LEGO-Konstruktion im Bild ist ein Nachbau einer magnetischen Feldkampagne zur Kartierung archäologischer Objekte im Untergrund. Foto: Karla Fritze

Der Geowissenschaftler Prof. Martin Trauth (li.) betreute 2017 ein MATLAB-basiertes Praktikum zur Datenerfassung und -auswertung mit LEGO-Mindstorms-Komponenten. Die LEGO-Konstruktion im Bild ist ein Nachbau einer magnetischen Feldkampagne zur Kartierung archäologischer Objekte im Untergrund. Foto: Karla Fritze

Seit November 2018 verfügt die Universität Potsdam über Campuslizenzen für oXygen, einem leistungsstarken XML-Editor, und das Datenanalyse-Paket MATLAB & SIMULINK, inklusive 50 Toolboxen. Die Programme stehen allen Studierenden und Lehrenden zur Verfügung. Die Nutzungsrechte für oXygen wurden auf die Initiative der Romanistin Prof. Dr. Annette Gerstenberg hin erworben. Für die Anschaffung der umfangreichen MATLAB-Lizenz setzten sich der Geowissenschaftler apl. Prof. Dr. Martin Trauth und der Mathematiker Prof. Dr. Wilhelm Huisinga ein. Welche Möglichkeiten die Softwarepakete bieten, erklären die drei Forschenden im Interview.

Frau Gerstenberg, Sie haben sich dafür stark gemacht, dass eine Campuslizenz für den XML-Editor oXygen erworben wird. Was kann oXygen, das es für die Universität so wichtig macht?

GERSTENBERG: Eine wichtige Motivation für den Lizenzerwerb war, ein benutzerfreundliches Werkzeug, mit dem Datenstrukturen lesbar gemacht werden können, für die Lehre zur Verfügung zu stellen. In oXygen können Daten aufbereitet, analysiert und publiziert werden: In all diesen Phasen leistet der XML-Editor Unterstützung. Im Vergleich mit anderen ist oXygen einer der wenigen Editoren, der dieses Spektrum an Anforderungen in seiner ganzen Breite abdeckt. Angefangen mit der farblichen Hervorhebung der Dokumentstruktur stellt der Editor umfangreiche Korrektur- und Analysewerkzeuge zur Verfügung. Darüber hinaus ist er nicht auf XML beschränkt, sondern liest auch Textdateien und viele andere Formate.

Die Lizenz ermöglicht allen Universitätsangehörigen die Nutzung der Software. Welche konkreten Anwendungsmöglichkeiten bietet es und für welche Fachrichtungen ist das Programm relevant?

GERSTENBERG: Die Abkürzung XML steht für „erweiterbare Markup-Sprache“. In oXygen kann man Texte ganz einfach wie mit einem Textmarker erschließen: markieren und mit einem Shortcut eine Anmerkung (einen „Tag“) hinzufügen. Würde man solche Anmerkungen mit einem Textmarker in der womöglich einzigen Kopie eines Textes eintragen, könnte man die unterschiedlichen Hervorhebungen weder zählen noch nachträglich verändern. In Textverarbeitungsprogrammen sind dem ebenfalls Grenzen gesetzt. Eine XML-Annotation dagegen ist veränderbar und kann flexibel ausgewertet werden.

XML-strukturierte Daten werden in ganz unterschiedlichen Fachrichtungen verwendet, von der Informatik bis zur Zellbiologie oder auch in der Lehrplanung. In den Digital Humanities kann oXygen in vielen Projekten eingesetzt werden: für Sprachkorpora, historische Editionen oder die computergestützte Analyse literarischer Texte. Meistens kommen in einem Projekt mehrere Anwendungen zum Einsatz – XML ist nicht an ein bestimmtes Programm gebunden. Ein komplex strukturierter Text kann zum Beispiel in oXygen verändert und dann mit einem Werkzeug publiziert werden, das weniger leistungsstark in der Textbearbeitung ist.

Wie kann der XML-Editor das Methodenspektrum in Forschung und Lehre an der Universität Potsdam erweitern?

GERSTENBERG: In der Forschung wird oXygen schon jetzt in vielen Fakultäten und Forschungsprojekten eingesetzt. Eine Campuslizenz ist daher sinnvoll. In der Lehre wurde das Lesen von Datenstrukturen bisher nicht in allen Studienfächern geübt, weil sie in Onlinedatenbanken normalerweise nicht einsehbar sind. Suchanfragen werden in eine Maske eingetragen, das Ergebnis schön formatiert ausgegeben. Aber was verbirgt sich hinter der Maske? Welche Informationen können in welchem Umfang abgefragt werden? Die Auseinandersetzung mit XML-strukturierten Daten, in einem zugänglichen Editor wie oXygen, führt auf die zentrale Frage hin, warum Suchabfragen „per Mausklick“ überhaupt möglich sind. Diese Fragen sind weniger technisch als analytisch: Der Aufbau einer XML-Annotation unterstützt bei der systematischen Entwicklung und Umsetzung einer Fragestellung.



Herr Trauth, auf Ihre und Herrn Huisingas Initiative geht der Erwerb der Campuslizenz für MATLAB zurück. Wofür kann die Software eingesetzt werden?

TRAUTH: MATLAB ist eine weltweit von Wissenschaftlern und Ingenieuren eingesetzte Software zur Datenerfassung, -analyse und -visualisierung. Es ist darüber hinaus selbst eine höhere Programmiersprache der vierten Generation und eine leistungsfähige Entwicklungsumgebung für neue Software. Neben den klassischen Methoden der Datenanalyse gehören moderne Verfahren wie Deep und Machine Learning, Methoden der Big Data Analysis und moderne Bild-, Audio- sowie Videoverarbeitung und -analyse zu den Stärken der Software. MATLAB ist darüber hinaus ein unverzichtbares Werkzeug für die Verarbeitung und Analyse von Sprachsignalen sowie für die Steuerung komplexer Versuchsabläufe in der Psychophysik oder bei der Blickbewegungsmessung.

Wie wird die Software in Forschung und Lehre an der Universität Potsdam genutzt?

HUISINGA: An der Universität wird MATLAB seit vielen Jahren in den Bereichen Mathematik, Physik, Chemie, Biologie, Geowissenschaften, Psychologie, Linguistik, Business, Economics & Finance sowie Informatik eingesetzt. Dort ist die Software essenzieller Bestand der Lehre, sowohl in den Bachelor- und Masterstudiengängen, wie auch in Graduiertenprogrammen, Kompaktkursen und Sommerschulen an der Universität Potsdam. Sie ist auch Grundlage zahlreicher Forschungsprojekte und wissenschaftlicher Publikationen an den Instituten der Universität.

An der Universität Potsdam kommt MATLAB zum Beispiel in der mathematischen Pharmakologie zur Modellierung von Wirkstoff-Konzentrationen im Körper (AG Mathematische Modellierung & Systembiologie, Prof. Huisinga), in der Linguistik zur Analyse der Dynamik von Sprache (AG Adamantios I Gafos), in der Psychologie zur Blickbewegungsmessung (AG Allgemeine und Biologische Psychologie, Prof. Engbert) und in den Geowissenschaften zum Aufspüren von für die Menschheitsentwicklung kritischen Klimaübergängen (AG Paläoklimadynamik, apl. Prof. Trauth) zum Einsatz.

Was umfasst die von der Universität erworbene „MATLAB Total Academic Headcount License“ mit den dazugehörigen Toolboxen und welche Vorteile bietet die Großlizenz?

TRAUTH: Die Lizenz beinhaltet, zusammen mit dem umfangreichen Ressourcen- und Servicepaket, neben der Nutzung von MATLAB Online in einer Browserumgebung, die MATLAB Academy mit Selbstlernkursen, Videoanleitungen, Unterrichtsmaterialien und Webinaren, die E-Learning-Umgebung MATLAB Grader, den MATLAB Support und vieles mehr.

MATLAB wird von MathWorks, einem weltweit führenden Software-Entwickler, angeboten. Die Software hat mehr als drei Millionen Nutzer weltweit, wodurch ein Daten- und Algorithmenaustausch mit anderen Wissenschaftlern und Einrichtungen möglich ist. MATLAB wird, im Gegensatz zu kostenlosen Alternativen, von weltweit führenden Firmen, z.B. der Deutschen Bahn, zur Datenanalyse eingesetzt, da sie im Vergleich zu anderen Datenanalysewerkzeugen einen außerordentlich leichten Einstieg, zertifizierte Codes, eine vollständige Dokumentation sowie einen Support mit einer garantierten Reaktionszeit von 24 Stunden bietet.

Text: Carolin Krafzik
Online gestellt: Carolin Krafzik
Kontakt zur Online-Redaktion: onlineredaktion@uni-potsdam.nomorespam.de