Korrelations- und Kausalitätsnetzwerke komplexer Systeme

Das Ziel meiner Forschung besteht darin, Interaktionen zwischen Komponenten eines komplexen Systems aus gemessenen Zeitreihen zu rekonstruieren. Diese Zeitreihen entstammen der zeitabhängigen Aufzeichnung interessierender Systemgrößen z.B. Konzentrationen biologischer Arten oder chemischer Substanzen, Nervenzellenaktivität. Eine Korrelation beschreibt eine statistische Relation zwischen den Komponenten, macht aber noch keine Aussage über eine kausale Beziehung, d.h. "wer wen verursacht". Über die Erkennung solcher Zusammenhänge mit Hilfe geeigneter mathematischer Zugänge (Predictive Information Flow, Granger Kausalität) hinaus wird die Verbindungsstruktur der Komponenten grafisch als Netzwerk dargestellt.