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Wissenschaftliche Tätigkeit / Projektarbeit

Entwicklung von effizienten Methoden zur Speicherung und Analyse von temporal hochaufgelösten Zeitreihendaten

Beginn

ab sofort

Dauer

3 Jahre

Vergütung

Entgeltgruppe 13 TVöD

Beschäftigungsgrad

Vollzeit (Teilzeit möglich)

Der Schwerpunkt des DLR-Instituts für Datenwissenschaften in Jena liegt darin, Lösungen für die neuen Herausforderungen der Digitalisierungsära zu finden. Die Forschung konzentriert sich dabei auf die Bereiche Datenmanagement, IT-Sicherheit, Smart Systems (Industrie 4.0) und Bürgerwissenschaften.

Für das Institut für Datenwissenschaften werden in der Arbeitsgruppe „Datenzugriff und -verarbeitung" innovative Methoden zur Speicherung, Organisation und Verarbeitung großer multidimensionaler Datenmengen (z. B. aus der Erdbeobachtung) auf verteilten IT-Infrastrukturen entwickelt. Insbesondere die Speicherung, Verwaltung und Analyse von hochaufgelösten Zeitreihendaten aus den DLR-Bereichen Raumfahrt, Luftfahrt, Verkehr und Energie stellt große Herausforderungen an Datenbanksysteme, hinsichtlich des erwarteten Datenvolumens und der Geschwindigkeit, mit der Daten erzeugt werden, dar. Hierzu müssen neuartige Datenbanklösungen entwickelt werden, die sehr große Mengen an Zeitreihendaten (z. B. von einer potentiell großen Anzahl von Sensoren) gleichzeitig speichern und verwalten können. Hierzu sollen neben einer skalierbaren Systemarchitektur insbesondere auch der Einsatz von moderner Datenspeicherhardware (z. B. SSDs und persistenter Speicher) in den Entwurf der Lösung mit einfließen. Sie entwickeln Methoden und Verfahren zur effizienten Speicherung, Verwaltung und Analyse von Zeitreihen- bzw. Telemetriedaten aus unterschiedlichen Anwendungsgebieten, wie etwa der Robotik, vernetzten Energiesystemen und der Speicherung von Telemetriedaten an Bord von Satelliten. Hierbei sollen insbesondere Konzepte entwickelt werden, welche für große Datenmengen skalieren und auf die jeweilige Ausführungsumgebung zugeschnitten sind (z. B. Cloud, Edge, Embedded). Die entwickelten Methoden sollen in Datenmanagementsysteme integriert und durch entsprechende Softwareentwicklungsprozesse begleitet werden.

Die Tätigkeiten umfassen im Einzelnen:

  • Literaturrecherche und Identifikation von Forschungstrends im Bereich der Speicherung, Verwaltung und Verarbeitung von univariaten und multivariaten Zeitreihendaten
  • Erarbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen zur Speicherung und Verwaltung von Zeitreihendaten in unterschiedlichen Ausführungsumgebungen (z. B. Cloud, Edge, Embedded)
  • Design und Erstellung der Systemarchitektur für die effiziente Speicherung, Verwaltung, Verarbeitung und Analyse von Zeitreihendaten mit Hilfe von modernen Softwareentwicklungsprozessen (z. B. Scrum) sowie inkrementelle Verfeinerung der Systemarchitektur bei sich ändernden Nutzeranforderungen
  • Entwicklung und Evaluierung von Methoden zur effizienten Verwaltung, Verarbeitung und Analyse von Zeitreihendaten anhand von Anforderungen aus konkreten Anwendungsszenarien. Für die Entwicklung werden moderne Softwareengineeringwerkzeuge (z. B. Git, Jenkins, CI, test-driven development) genutzt. Für die Evaluierung wird auf existierende oder zu definierende Performance Benchmarks zurückgegriffen.
  • Optimierung sowie Spezialisierung von Datenmanagementsystemen für konkrete Anwendungsszenarien zur Verwaltung und Verarbeitung von Zeitreihendaten durch den Einsatz von Profilingwerkzeugen und anhand von standardisierten Performance Benchmarks
  • Identifikation und Erschließung neuer Anwendungsgebiete mit Bezug zur Verwaltung und Verarbeitung von Zeitreihendaten und substantiellen Herausforderungen, welche durch bestehende Systeme nicht bewältigt werden können
  • Veröffentlichung der Forschungsergebnisse und Präsentation der Ergebnisse auf nationalen und internationalen Konferenzen

Ihre Qualifikation:

  • abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium in Informatik (Master/Diplom). Alternativ kommen auch andere relevante Studiengänge in Frage, sofern der Schwerpunkt im Bereich „Datenanalyse und -management“ gesetzt wurde
  • fundierte Kenntnisse in einer systemnahen Programmiersprache (z. B. Rust, C/C++ o. ä.)
  • erste Erfahrungen in der selbstständigen und eigenverantwortlichen Bearbeitung von komplexen Forschungsaufgaben
  • Freude an der Arbeit im wissenschaftlichen Umfeld
  • sehr gute englische Sprachkenntnisse in Wort und Schrift
  • mindestens gute Deutschkenntnisse in Wort und Schrift
  • Reisebereitschaft (national/international)
  • praktische Berufserfahrung/Forschungserfahrung in der Verwaltung und Verarbeitung von großen Datenmengen (insbesondere effiziente Datenspeicherung und -verarbeitung) von Vorteil
  • Erfahrung in der Arbeit mit Zeitreihendaten sind ein Plus

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (w/m/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Dr. Marcus Paradies
Institut für Datenwissenschaften

Tel.: +49 3641 30960-103

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