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Ernährungsunsicherheit frühzeitig erkennen: Analysesysteme weiterentwickeln und Vernetzung von Fachöffentlichkeit fördern

Programmkomponente: ASA-Hochschule basis
Projekt-Nr.: 1402
Seminargruppe: Seminargruppe 4
Dauer Projektphase: 6 Monate

Spezifikation Berufs-/Studienrichtung

Geoinformatik, Geophysik, Geowissenschaften, Informationswissenschaft, Informatik, Mathematik, Technik, Umweltwissenschaft

Pflichtsprache(n)

Englisch

Sonstige Sprache(n)

Portugiesisch, Deutsch

Land/Region

Brasilien | Lateinamerika und Karibik

ASA-Hochschule basis

ASA-Hochschule zielt darauf ab, gemeinsam mit Hochschulen und ihren Partner aus Wirtschaft und Zivilgesellschaft das Engagement für globale Nachhaltigkeit stärker in der Wissenschaft zu verankern. Es ermöglicht Studierenden im Rahmen ihrer ASA-Teilnahme, internationale Forschungsprojekte mitzugestalten, die Grundlagenforschung im Bereich Nachhaltigkeit mit praxisorientierten Vorhaben verbinden. Anschließend bringen sie ihre Erfahrungen wieder zurück in Lehre und Forschung der eigenen Hochschule, z.B. in Präsentationen oder Abschlussarbeiten. Im Format basis dauert das Projekt sechs Monate – es findet zunächst in Deutschland, dann bei einer Partnerinstitution in einem Land Afrikas, Asiens, Lateinamerikas oder Südosteuropas statt.

Projektbeschreibung

Bringen Sie Erfahrung in der Forschung mit? Haben Sie Kenntnisse in der Wissenschaftskommunikation? In diesem Projekt steigen Sie in ein laufendes Programm zur Vorhersage von Ernährungsunsicherheit ein. Vielfältige Profile können sich hier einbringen: Informatik, Mathematik, Geophysik, Geoinformatik, Informations- und Geowissenschaften und Technik. Ebenfalls relevant kann ein Studium im Bereich Umwelt- sowie Agrarwissenschaften sein. Profunde Kenntnisse der Programmiersprache Python runden Ihr Profil ab.

Die Technische Hochschule Köln bietet akademische Ausbildung, wissenschaftliche Weiterbildung und unternimmt anwendungsbezogene Forschung. Dieses Forschungsprojekt ist am Institut für Informationswissenschaft angesiedelt.

Die brasilianische Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) wurde 1920 gegründet und ist die größte bundesstaatliche Universität Brasiliens. Die Universität legt großen Wert auf die Nachhaltigkeit der entwickelten Projekte und bemüht sich darum, bei der Umsetzung unterschiedlicher Forschungsprojekte eng mit brasilianischen Gemeinden und Städten zusammenzuarbeiten. Die UFRJ bildet wissenschaftliche Fachkräfte aus und betreibt verschiedene Museen, Universitätskliniken und Forschungseinrichtungen. Hier wird das Projekt durch die Fakultät für Wirtschaftsingenieurwesen betreut.

Das gemeinsame Forschungsprojekt läuft seit 2018. Die TH Köln hat bereits anhand von historischen Daten (2009-2018) ein beispielhaftes Vorhersagemodell für Ernährungsunsicherheiten für das Horn von Afrika erprobt. Die Beteiligten entwickelten dabei ein Analysesystem zur Berechnung von Wahrscheinlichkeiten der Ernährungsunsicherheit in dieser Region. Dafür kombinierte das Team vielfältige Daten (Fernerkundungsdaten sowie sozio-ökonomische Daten), beispielsweise zur regionalen Vegetation, Preisverteilungen für Grundnahrungsmittel sowie bewaffneten Konflikten. Mit einer frühzeitigeren Vorhersagbarkeit wollen sie damit auf Folgen wie Hungerkatastrophen und große Fluchtbewegungen effektiver reagieren. Das Vorhersagemodell soll nun im aktuellen Projekt erweitert werden: Das erste Ziel ist es, die Analyse fortzuführen und verschiedene neuronale Netzwerkansätze zu kombinieren. Das zweite Ziel besteht darin, das Netzwerk von Fachkräften im Bereich der Ernährungsunsicherheit auszubauen.

Ihre Mitwirkung in diesem Forschungsprojekt teilt sich in zwei Aufgabenbereiche. Zum einen wirken Sie an der Weiterentwicklung der Analysemethoden mit. Dazu gehören die Kombination von Deep Learning Ansätzen sowie die Entwicklung von Parametern zur Risikobewertung und Vulnerabilität mit Feature Engineeringansätzen. Der andere Bereich umfasst die Überarbeitung der erzielten Forschungsergebnisse. Sie bereiten das Modell so auf, dass seine Wirksamkeit und der Nutzen des Modells entsprechend kommuniziert werden können. Das soll es erleichtern, weitere Kooperationspartner zu gewinnen. Sie bringen sich in der Vernetzungen von Arbeitsgruppen und der Veröffentlichungen von Ergebnissen ein. Abhängig Ihrer Qualifikationen unterstützen Sie einzelne Tätigkeiten im jeweiligen Arbeitsbereich. So können Sie sich beispielsweise am Aufbau neuer Kooperationen beteiligen oder die Forschungsergebnisse für ein Fachpublikum medial aufbereiten. Weiterhin können Sie die Entwicklung der Prognosesysteme unterstützen, indem Sie Ihre Programmierkenntnisse in Python anwenden.

Die Projektphase in Deutschland findet – in Absprache mit der Partnerinstitution – zwischen April und Juli 2020 statt; im Partnerland – in Absprache mit der Partnerinstitution – zwischen Juli und Oktober 2020. Zwei ASA-Seminare finden parallel zur Projektphase in Deutschland im April und Juni 2020 statt, ein weiteres im Frühjahr 2021.

Voraussetzung für die Teilnahme am ASA-Programm ist die aktive Beteiligung an den Seminaren und an beiden Projektphasen in Deutschland und im Partnerland. Es handelt sich dabei um zwei dreimonatige Projektphasen in Vollzeit. Die Projektphase in Deutschland findet in Köln statt.

In Zusammenarbeit mit

Technische Hochschule Köln, Universidade Federal do Rio de Janeiro