Fachbereich 07: Mathematik und Informatik, Physik, Geographie - Informatik - Bachelor of Science - Angewandte Informatik (ab Wintersemester 2023/24)

Dieser Kurs behandelt grundlegende Verfahren der angewandten Statistik. Er bietet einerseits eine Einführung in die für Anwendung und Entwicklung gleichermaßen geeignete (open source) Statistik- und Grafik-Software R. Ein Schwerpunkt darin wird der praktische Umgang mit R anhand von realen Datensätzen sein (wobei etwas Programmiererfahrung hilfreich sein kann, aber keineswegs notwendig ist); ein anderer Schwerpunkt die konkrete Anwendung grundlegender Verfahren der Statistik. (Beachten Sie, dass es in diesem Modul auch eine dazugehörige Übung gibt, in die Sie sich bitte ebenfalls via Stud.IP eintragen, wenn Sie daran teilzunehmen beabsichtigen.)

Um die rechtzeitige (unkomplizierte) Installation von R in der aktuellsten Version (4.5.3 seit dem 11. März 2026) auf dem eigenen Computer muss sich - vor Beginn des Kurses - selbst gekümmert werden. Quelle der Software: https://cran.r-project.org im Bereich Download and Install R. Dahinter finden sich auch Installationshinweise sowie Links auf die R FAQ, die R Windows FAQ und die R MacOS X FAQ, deren - zumindest partielle - Lektüre empfehlenswert und hilfreich ist. Sehr empfehlenswert ist auch die Installation der Entwicklungsumgebung RStudio von Posit (https://posit.co) in ihrer kostenlosen Open Source Edition, die im Kurs zum Einsatz kommen wird. Quelle: https://posit.co/downloads.

Kompetenzziele: Sie erlernen anhand realer Daten den praktischen Umgang mit R und lernen
• die grundlegenden Datenstrukturen in R sowie Möglichkeiten des Im- und Exports von Daten kennen,
• numerische und insbesondere grafische explorative Datenanalyse kennen (inkl. ausgewählter theoretischer Hintergründe) und diese in R auszuführen,
• neue Funktionen in R zu implementieren (also in R zu programmieren),
• etwas Inferenzstatistik mittels Tests und Parameterschätzung in ausgewählten univariaten Ein- und Zweistichprobenproblemen für metrisch skalierte Daten zu betreiben.

Modulinhalte:
• Einführung in die R-Umgebung und RStudio
• Datenstrukturen in R sowie Im- und Export von Daten
• Elementare explorative Datenanalyse und deren Ausführung in R
• Grundlagen der Programmierung in R und Grafik
• Angewandte Inferenzstatistik für ausgewählte univariate Ein- und Zweistichprobenprobleme und hierfür zur Verfügung stehende R-Funktionen

Der Kurs richtet sich insbes. an Studierende der Mathematik, Data Science, Angewandten Informatik, Physik oder Angewandten Physik, aber auch anderer Fachgebiete mit Interesse an angewandter Statistik und mit einem bereits vorhandenen, belastbaren statistischen Basiswissen. Dieses Wissen kann für Mathematikstudierende aus der Vorlesung Stochastik 1 (07-M/BA-Sto1), für Studierende der Data Science, der Angewandten Informatik, der Physik oder Angewandten Physik aus der Vorlesung Grundlagen der Stochastik (07-BDS-11/07-BAI-03/07-BAP-03/07-BP-03) stammen und für Studierende anderer Fachgebiete auch "außerhalb" der Mathematik erworben worden sein.

Der Kurs wird in Präsenz durchgeführt, synchron gestreamt sowie aufgezeichnet. Die Aufzeichnungen werden i. d. R. am nächsten Tag zum Download hier in Stud.IP bei den Dateien zu dieser Veranstaltung zur Verfügung gestellt.

Formales ist zu finden in der zugehörigen Modulbeschreibung Ihres jeweiligen Studienganges, der (evtl.) im vorstehenden Abschnitt "Studienbereiche/Modulzuordnungen" aufgezählt ist.

Konsultieren Sie bitte die zugehörige Vorlesung!

Inhalte:
– Verwendung der Kommandozeile in UNIX und Programmierung in Python
— Statistische Grundlagen, Cluster- und Klassifikationsverfahren
— Genomik
— Datengenerierung mit Hochdurchsatzmethoden
— DNA-Sequenzanalyse
— Genomassemblierung
— Genexpressionsanalysen
— Epigenomik
— Sequenzmotive
— Datenvisualisierung
— Regulatorische Netzwerke

Inhalte:
– Verwendung der Kommandozeile in UNIX und Programmierung in Python
— Statistische Grundlagen, Cluster- und Klassifikationsverfahren
— Genomik
— Datengenerierung mit Hochdurchsatzmethoden
— DNA-Sequenzanalyse
— Genomassemblierung
— Genexpressionsanalysen
— Epigenomik
— Sequenzmotive
— Datenvisualisierung
— Regulatorische Netzwerke

Fachtheorie: Die Mobilitätswende erfordert eine Stärkung des Öffentlichen Nahverkehrs, die auch in der Fläche umgesetzt werden muss, um die verkehrs- und klimapolitischen Ziele zu erreichen. Gleichwohl Maßnahmen überdurchschnittlich stark auf Großstädte fokussiert sind, bieten städtische Räume wie Gießen und sein Umland ein erhebliches Potenzial, den ÖV zu stärken. Im fachtheoretischen Teil des Projekts lernen Sie die Strukturen des Öffentlichen Nahverkehrs kennen, erörtern gemeinsam die Chancen im Zuge der Mobilitätswende und entwickeln konkrete Fragestellungen für Gießen und sein Umland.

Fachmethodik: Die Auswirkungen angedachter Strategien der Mobilitätswende bedürfen vor ihrer Umsetzung einer Abschätzung ihrer Konsequenzen. Dafür eignen sich GIS-gestützte Netzwerkanalysen, insbesondere Erreichbarkeitsanalysen.
Diese können sowohl in einem ÖPNV-, Straßen- oder kombinierten Netzwerk untersucht werden in Abhängigkeit des verwendeten Verkehrsträgers. Deshalb lernen Sie im Methodenteil den Aufbau und die Administration eines Straßen- und ÖPNV-Netzwerks in ArcGIS Pro mithilfe offener Geodaten (ATKIS, OSM, GTFS) kennen. Im Anschluss lernen Sie Erreichbarkeitsanalysen durchzuführen, mit soziodemographischen Daten zu verknüpfen und die Ergebnisse zu interpretieren entsprechend im Theorieteil entwickelter Fragestellungen.

Fachpraxis: Im fachpraktischen Teil erarbeiten Sie in Kleingruppen konkrete, methodisch fundierte Projektvorschläge, um insbesondere den Schienenverkehr im Raum Gießen attraktiver zu gestalten, u.a. indem der Verkehrsträger Schiene für mehr Menschen erreichbar wird.

Im Projekt werden zwei zentrale Themen der Wirtschaftsgeographie adressiert und Lösungsvorschläge für einen sachgerechten Umgang damit erarbeitet. Wir gehen der Frage nach, ob die räumliche Dimension, also die Geographie, im Zuge der verstärkten Digitalisierung der Wirtschaftsprozesse gestärkt oder entwertet wird und welche Rolle Nachhaltigkeit dabei spielt. Mit der zunehmenden Digitalisierung stehen traditionelle Vorstellungen von Raum, Nähe und Distanz vor Veränderungen. Die Digitalisierung verändert die Art und Weise, wie Wissen generiert, geteilt und genutzt wird, und wirkt sich auf die Entstehung und Entwicklung von regionalen Innovationszentren aus. Ein besonderer Fokus liegt daher auf der Untersuchung von Innovationen in Zeiten der Digitalisierung und deren Einfluss auf räumliche Strukturen, Prozesse und nachhaltige Entwicklung. Lernziel des Projekts ist es somit erstens, die Wirkung räumlicher Distanzen sowie administrative und funktionale räumliche Zusammenhänge auf unterschiedlichen Maßstabsebenen im Kontext von Kooperation, Innovation und Wissenstransfer einschätzen zu können. Zweitens wird insbesondere die Wirkung politisch-administrativer, kultureller und funktionaler Grenzen für die Zusammenarbeit im Wirtschaftsprozess diskutiert.

Am Beispiel von wissensintensiven Industrien und Dienstleistungen wird im fachwissenschaftlichen Teil auf aktuelle Erklärungsansätze zur wissensbasierten und nachhaltigen Regionalentwicklung eingegangen (z. B. Innovationssystemtheorie, regionale technologische Pfadabhängigkeiten) und anhand von Fallbeispielen konkretisiert. Wir gehen dabei z. B. der Frage nach, inwieweit sich die Situation in urbanen und ländlichen Räumen unterscheidet und wie Akteure der Wirtschaftsförderung die (grenzübergreifende) Regionalentwicklung in einer zunehmend digitalisierten Welt begleiten können. Expertengespräche mit Fachleuten aus der Praxis erweitern die Perspektive und liefern wertvolle Einblicke in die praktische Umsetzung digitaler und nachhaltiger Regionalentwicklung.

Im fachmethodischen Teil lernen die Teilnehmer methodische Instrumente für die vergleichende Analyse von Regionen auf unterschiedlichen Maßstabsebenen kennen und diskutieren die Herausforderungen bei der Messung und der Datengewinnung, insbesondere in Hinblick auf die Einbindung von Digitalisierung- und Nachhaltigkeitsindikatoren.
Schließlich wird im fachpraktischen Teil anhand eines selbst gewählten Fallbeispiels eine Analyse zur wissensbasierten und nachhaltigen Regionalentwicklung im Kontext der Digitalisierung durchgeführt. Die Untersuchungsräume können dabei supranational länderübergreifend, national (z. B. Unterschiede zwischen Bundesländern in Deutschland) oder subnational (z. B. Metropolregionen oder allgemein Stadt-Umland) sein.

Der Ablauf im Projekt ist dabei auf eine wissenschaftliche fundierte Auseinandersetzung mit dem Thema abgestimmt. Gleichzeitig sind die gewählten Inhalte und die Methodik auch im beruflichen Umfeld der Wirtschaftsgeographie von großer aktueller Relevanz.

Fachtheorie: Die Mobilitätswende erfordert eine Stärkung des Öffentlichen Nahverkehrs, die auch in der Fläche umgesetzt werden muss, um die verkehrs- und klimapolitischen Ziele zu erreichen. Gleichwohl Maßnahmen überdurchschnittlich stark auf Großstädte fokussiert sind, bieten städtische Räume wie Gießen und sein Umland ein erhebliches Potenzial, den ÖV zu stärken. Im fachtheoretischen Teil des Projekts lernen Sie die Strukturen des Öffentlichen Nahverkehrs kennen, erörtern gemeinsam die Chancen im Zuge der Mobilitätswende und entwickeln konkrete Fragestellungen für Gießen und sein Umland.

Fachmethodik: Die Auswirkungen angedachter Strategien der Mobilitätswende bedürfen vor ihrer Umsetzung einer Abschätzung ihrer Konsequenzen. Dafür eignen sich GIS-gestützte Netzwerkanalysen, insbesondere Erreichbarkeitsanalysen.
Diese können sowohl in einem ÖPNV-, Straßen- oder kombinierten Netzwerk untersucht werden in Abhängigkeit des verwendeten Verkehrsträgers. Deshalb lernen Sie im Methodenteil den Aufbau und die Administration eines Straßen- und ÖPNV-Netzwerks in ArcGIS Pro mithilfe offener Geodaten (ATKIS, OSM, GTFS) kennen. Im Anschluss lernen Sie Erreichbarkeitsanalysen durchzuführen, mit soziodemographischen Daten zu verknüpfen und die Ergebnisse zu interpretieren entsprechend im Theorieteil entwickelter Fragestellungen.

Fachpraxis: Im fachpraktischen Teil erarbeiten Sie in Kleingruppen konkrete, methodisch fundierte Projektvorschläge, um insbesondere den Schienenverkehr im Raum Gießen attraktiver zu gestalten, u.a. indem der Verkehrsträger Schiene für mehr Menschen erreichbar wird.

Im Projekt werden zwei zentrale Themen der Wirtschaftsgeographie adressiert und Lösungsvorschläge für einen sachgerechten Umgang damit erarbeitet. Wir gehen der Frage nach, ob die räumliche Dimension, also die Geographie, im Zuge der verstärkten Digitalisierung der Wirtschaftsprozesse gestärkt oder entwertet wird und welche Rolle Nachhaltigkeit dabei spielt. Mit der zunehmenden Digitalisierung stehen traditionelle Vorstellungen von Raum, Nähe und Distanz vor Veränderungen. Die Digitalisierung verändert die Art und Weise, wie Wissen generiert, geteilt und genutzt wird, und wirkt sich auf die Entstehung und Entwicklung von regionalen Innovationszentren aus. Ein besonderer Fokus liegt daher auf der Untersuchung von Innovationen in Zeiten der Digitalisierung und deren Einfluss auf räumliche Strukturen, Prozesse und nachhaltige Entwicklung. Lernziel des Projekts ist es somit erstens, die Wirkung räumlicher Distanzen sowie administrative und funktionale räumliche Zusammenhänge auf unterschiedlichen Maßstabsebenen im Kontext von Kooperation, Innovation und Wissenstransfer einschätzen zu können. Zweitens wird insbesondere die Wirkung politisch-administrativer, kultureller und funktionaler Grenzen für die Zusammenarbeit im Wirtschaftsprozess diskutiert.

Am Beispiel von wissensintensiven Industrien und Dienstleistungen wird im fachwissenschaftlichen Teil auf aktuelle Erklärungsansätze zur wissensbasierten und nachhaltigen Regionalentwicklung eingegangen (z. B. Innovationssystemtheorie, regionale technologische Pfadabhängigkeiten) und anhand von Fallbeispielen konkretisiert. Wir gehen dabei z. B. der Frage nach, inwieweit sich die Situation in urbanen und ländlichen Räumen unterscheidet und wie Akteure der Wirtschaftsförderung die (grenzübergreifende) Regionalentwicklung in einer zunehmend digitalisierten Welt begleiten können. Expertengespräche mit Fachleuten aus der Praxis erweitern die Perspektive und liefern wertvolle Einblicke in die praktische Umsetzung digitaler und nachhaltiger Regionalentwicklung.

Im fachmethodischen Teil lernen die Teilnehmer methodische Instrumente für die vergleichende Analyse von Regionen auf unterschiedlichen Maßstabsebenen kennen und diskutieren die Herausforderungen bei der Messung und der Datengewinnung, insbesondere in Hinblick auf die Einbindung von Digitalisierung- und Nachhaltigkeitsindikatoren.
Schließlich wird im fachpraktischen Teil anhand eines selbst gewählten Fallbeispiels eine Analyse zur wissensbasierten und nachhaltigen Regionalentwicklung im Kontext der Digitalisierung durchgeführt. Die Untersuchungsräume können dabei supranational länderübergreifend, national (z. B. Unterschiede zwischen Bundesländern in Deutschland) oder subnational (z. B. Metropolregionen oder allgemein Stadt-Umland) sein.

Der Ablauf im Projekt ist dabei auf eine wissenschaftliche fundierte Auseinandersetzung mit dem Thema abgestimmt. Gleichzeitig sind die gewählten Inhalte und die Methodik auch im beruflichen Umfeld der Wirtschaftsgeographie von großer aktueller Relevanz.

Fachtheorie: Die Mobilitätswende erfordert eine Stärkung des Öffentlichen Nahverkehrs, die auch in der Fläche umgesetzt werden muss, um die verkehrs- und klimapolitischen Ziele zu erreichen. Gleichwohl Maßnahmen überdurchschnittlich stark auf Großstädte fokussiert sind, bieten städtische Räume wie Gießen und sein Umland ein erhebliches Potenzial, den ÖV zu stärken. Im fachtheoretischen Teil des Projekts lernen Sie die Strukturen des Öffentlichen Nahverkehrs kennen, erörtern gemeinsam die Chancen im Zuge der Mobilitätswende und entwickeln konkrete Fragestellungen für Gießen und sein Umland.

Fachmethodik: Die Auswirkungen angedachter Strategien der Mobilitätswende bedürfen vor ihrer Umsetzung einer Abschätzung ihrer Konsequenzen. Dafür eignen sich GIS-gestützte Netzwerkanalysen, insbesondere Erreichbarkeitsanalysen.
Diese können sowohl in einem ÖPNV-, Straßen- oder kombinierten Netzwerk untersucht werden in Abhängigkeit des verwendeten Verkehrsträgers. Deshalb lernen Sie im Methodenteil den Aufbau und die Administration eines Straßen- und ÖPNV-Netzwerks in ArcGIS Pro mithilfe offener Geodaten (ATKIS, OSM, GTFS) kennen. Im Anschluss lernen Sie Erreichbarkeitsanalysen durchzuführen, mit soziodemographischen Daten zu verknüpfen und die Ergebnisse zu interpretieren entsprechend im Theorieteil entwickelter Fragestellungen.

Fachpraxis: Im fachpraktischen Teil erarbeiten Sie in Kleingruppen konkrete, methodisch fundierte Projektvorschläge, um insbesondere den Schienenverkehr im Raum Gießen attraktiver zu gestalten, u.a. indem der Verkehrsträger Schiene für mehr Menschen erreichbar wird.

Im Projekt werden zwei zentrale Themen der Wirtschaftsgeographie adressiert und Lösungsvorschläge für einen sachgerechten Umgang damit erarbeitet. Wir gehen der Frage nach, ob die räumliche Dimension, also die Geographie, im Zuge der verstärkten Digitalisierung der Wirtschaftsprozesse gestärkt oder entwertet wird und welche Rolle Nachhaltigkeit dabei spielt. Mit der zunehmenden Digitalisierung stehen traditionelle Vorstellungen von Raum, Nähe und Distanz vor Veränderungen. Die Digitalisierung verändert die Art und Weise, wie Wissen generiert, geteilt und genutzt wird, und wirkt sich auf die Entstehung und Entwicklung von regionalen Innovationszentren aus. Ein besonderer Fokus liegt daher auf der Untersuchung von Innovationen in Zeiten der Digitalisierung und deren Einfluss auf räumliche Strukturen, Prozesse und nachhaltige Entwicklung. Lernziel des Projekts ist es somit erstens, die Wirkung räumlicher Distanzen sowie administrative und funktionale räumliche Zusammenhänge auf unterschiedlichen Maßstabsebenen im Kontext von Kooperation, Innovation und Wissenstransfer einschätzen zu können. Zweitens wird insbesondere die Wirkung politisch-administrativer, kultureller und funktionaler Grenzen für die Zusammenarbeit im Wirtschaftsprozess diskutiert.

Am Beispiel von wissensintensiven Industrien und Dienstleistungen wird im fachwissenschaftlichen Teil auf aktuelle Erklärungsansätze zur wissensbasierten und nachhaltigen Regionalentwicklung eingegangen (z. B. Innovationssystemtheorie, regionale technologische Pfadabhängigkeiten) und anhand von Fallbeispielen konkretisiert. Wir gehen dabei z. B. der Frage nach, inwieweit sich die Situation in urbanen und ländlichen Räumen unterscheidet und wie Akteure der Wirtschaftsförderung die (grenzübergreifende) Regionalentwicklung in einer zunehmend digitalisierten Welt begleiten können. Expertengespräche mit Fachleuten aus der Praxis erweitern die Perspektive und liefern wertvolle Einblicke in die praktische Umsetzung digitaler und nachhaltiger Regionalentwicklung.

Im fachmethodischen Teil lernen die Teilnehmer methodische Instrumente für die vergleichende Analyse von Regionen auf unterschiedlichen Maßstabsebenen kennen und diskutieren die Herausforderungen bei der Messung und der Datengewinnung, insbesondere in Hinblick auf die Einbindung von Digitalisierung- und Nachhaltigkeitsindikatoren.
Schließlich wird im fachpraktischen Teil anhand eines selbst gewählten Fallbeispiels eine Analyse zur wissensbasierten und nachhaltigen Regionalentwicklung im Kontext der Digitalisierung durchgeführt. Die Untersuchungsräume können dabei supranational länderübergreifend, national (z. B. Unterschiede zwischen Bundesländern in Deutschland) oder subnational (z. B. Metropolregionen oder allgemein Stadt-Umland) sein.

Der Ablauf im Projekt ist dabei auf eine wissenschaftliche fundierte Auseinandersetzung mit dem Thema abgestimmt. Gleichzeitig sind die gewählten Inhalte und die Methodik auch im beruflichen Umfeld der Wirtschaftsgeographie von großer aktueller Relevanz.