Prof. Nadja Klein ist dem Ruf an die Universitätsallianz Ruhr (UA Ruhr) gefolgt: Zum 1. April 2023 hat die Mathematikerin die Professur „Uncertainty Quantification and Statistical Learning“ am Research Center Trustworthy Data Science and Security angetreten. Damit kann die zweite von zwölf neuen Professuren für das Forschungszentrum der UA Ruhr besetzt werden. Die Stelle ist an der Fakultät Statistik der TU Dortmund verortet.

Im Jahr 2021 gegründet, befindet sich das Forschungszentrum derzeit im Aufbau. Zusammen mit drei weiteren Research Centern und einem College bildet es die Research Alliance Ruhr, in der die drei Partner der UA Ruhr ihre Spitzenforschung zu drängenden Zukunftsfragen bündeln. Dabei befasst sich das Research Center „Trustworthy Data Science and Security“ mit Vertrauen in intelligente Systeme, die Menschen bei der Entscheidungsfindung unterstützen. Ziel ist es, Mensch-Maschine-Interaktion ebenso verlässlich wie vertrauensvoll und verständlich zu gestalten. Leider geben aktuelle Lernmethoden ihre möglichen Fehler bei Vorhersagen, Mustererkennung oder Empfehlungssystemen nur selten zu, sodass die Arbeitsweise von Algorithmen für den Menschen derzeit oft nur schwer nachvollziehbar ist. Neue Forschung zur Quantifizierung von Unsicherheiten ist daher essenziell für die Vertrauensbildung. Damit dies in einem menschenzentrierten Ansatz gelingt, ist die Zusammenarbeit verschiedener Disziplinen gefragt – von Informatik und Statistik bis hin zu Soziologie und Psychologie.

Neue Perspektiven auf Statistisches Lernen
Prof. Nadja Klein entwickelt unter anderem Verfahren, um die Analyse riesiger Datenmengen durch intelligente Systeme nicht nur greifbar und zuverlässiger zu machen, sondern zugleich auch die Güte und mögliche Risiken von Ergebnissen nachvollziehbar zu bewerten. Dazu nutzt sie Ansätze aus der Bayesianischen Statistik, bei denen Vorwissen in Analysen eingebracht werden und die Unsicherheit der Aussagen beziffert werden können. Obschon diese Art von statistischen Verfahren schon lange bekannt ist, haben sie erst in jüngster Zeit durch die Verfügbarkeit von Hochleistungsrechnern sprunghaft an Bedeutung gewonnen und ergänzen zunehmend etablierte Techniken des Maschinellen Lernens. Die Anwendungsfelder dieser Methodik sind vielfältig und reichen von Klimawandel und personalisierter Medizin bis hin zu Autonomem Fahren und Optimierung logistischer Prozesse. Hier dienen statistische Verfahren schließlich dazu, Prognosen zu machen, deren Qualität daran zu bemessen ist, wie gewiss oder ungewiss ihr Eintreten sein wird.

„Ich möchte die Professur zu einer Brückenprofessur zwischen den Fakultäten Statistik, Mathematik und Informatik sowie den empirischen Fachbereichen der TU Dortmund und der UA Ruhr ausbauen und dabei Synergien zu meinem starken internationalen Netzwerk von Expert*innen in den relevanten Bereichen schaffen“, sagt Prof. Nadja Klein. Dabei will sie den Fokus auf interdisziplinäre Forschungsprojekte an der Schnittstelle zwischen Statistischem und Maschinellem Lernen sowie auf Quantifizierung von Unsicherheit und verschiedene Anwendungen legen. „Mit Frau Klein wechselt eine international bestens vernetzte und ausgewiesene Expertin an die TU Dortmund, die bereits vielfach ausgezeichnet wurde. Ihre Arbeiten in den Bereichen Verteilungsregression und Bayesianische Lernverfahren sind für die Datenwissenschaft zukunftsweisend und finden sich dementsprechend in den weltweit führenden Journals“, sagt Prof. Philipp Doebler, Dekan der Fakultät Statistik. „Die Frage, wie gewiss oder ungewiss etwas ist, ist ein fundamentaler Faktor für Vertrauen zwischen Menschen – Gleiches gilt auch für zukünftige Mensch-Maschine-Interaktionen“, sagt Prof. Emmanuel Müller, Gründungsdirektor des Research Centers. „Somit ist die neue Professur ein wichtiger Bestandteil für unsere Forschung.“

Prof. Nadja Klein promovierte 2015 im Fach Mathematik an der Georg-August-Universität Göttingen. Anschließend forschte sie als Stipendiatin der Alexander-von-Humboldt-Stiftung rund zwei Jahre an der University of Melbourne, Australien, zu Bayesianischen statistischen Lernverfahren. Als Juniorprofessorin an der Humboldt-Universität zu Berlin warb sie 2019 bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft Fördermittel für eine Emmy Noether-Gruppe ein und wurde 2020 in die Junge Akademie aufgenommen, an der sie die AG Künstliche Intelligenz leitet. Von 2021 an war sie W3-Professorin für Statistik und Data Science an der Humboldt-Universität zu Berlin, bevor sie schließlich an die TU Dortmund wechselte.
 

Research Alliance Ruhr

Die Research Alliance Ruhr wurde im Rahmen der Ruhr-Konferenz der Landesregierung NRW initiiert, um die internationale Spitzenforschung der TU Dortmund, der Ruhr-Universität Bochum und der Universität Duisburg-Essen, die in der UA Ruhr kooperieren, auszubauen. Im Jahr 2021 gegründet, umfasst die Research Alliance vier universitätsübergreifende Research Center mit den Titeln „One Health Ruhr“, „Chemical Sciences and Sustainability“, „Trustworthy Data Science and Security“ sowie „Future Energy Materials and Systems“. Zudem wurde ein „College for Social Sciences and Humanities“ eingerichtet. Die Landesregierung NRW unterstützt die Aufbauphase bis 2025 mit 123 Millionen Euro.