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Junge Forschung

Auch seltene Fälle gut berechnen

An der Uni Salzburg setzt sich Georg Zimmermann dafpr ein, dass es in der Medizin auch bei kleinen Fallzahlen zu keinen Fehlschlüssen kommt.
An der Uni Salzburg setzt sich Georg Zimmermann dafpr ein, dass es in der Medizin auch bei kleinen Fallzahlen zu keinen Fehlschlüssen kommt.wildbild
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Der gebürtige Bad Ischler Georg Zimmermann entwickelt mathematische Methoden, um bei Statistiken mit sehr kleinen Stichproben mögliche Fehlerquellen auszuschließen.

Dass er nach der Matura Mathematik studieren wolle, das stand für Georg Zimmermann spätestens in der fünften Klasse Gymnasium fest. Der junge Oberösterreicher begeisterte sich für das Reich der Zahlen: Wenn er nicht gerade Tennis oder Fußball spielte, schnappte er sich in den Sommerferien die Mathematikbücher seiner älteren Schwester, um auszuprobieren, ob er – gerade der Unterstufe entwachsen – Beispiele aus der achten Klasse Gymnasium lösen konnte. „Das Fach hat mich einfach begeistert“, erzählt Zimmermann. Doch es gab einen Bereich, den fand er eher abschreckend: Statistik. Ausgerechnet das ist jenes Segment, in dem der nunmehrige Salzburger jetzt forscht und arbeitet. „Ich hätte mir nie gedacht, dass die Statistik so faszinierend sein kann.“ Wie oft im Leben war es ein Zufall, der Regie führte. Als er während des Mathematikstudiums Statistik belegte, traf er auf den gerade erst nach Salzburg berufenen Mathematiker Arne Bathke. Er öffnete ihm den Blick für die zum Teil sehr schwierigen und faszinierenden mathematischen Grundlagen, die hinter statistischen Auswertungen stecken.

Daten von Epilepsie-Patienten

Die Statistik hat zwei Gesichter: einerseits die konkrete Datenanalyse, andererseits die abstrakte Mathematik, die man für die Erarbeitung und Verbesserung von Methoden benötigt. So kam es, dass sich Zimmermann nicht nur in der Masterarbeit, sondern auch in seiner Dissertation statistischer Methodenentwicklung widmete. Der 31-Jährige hat kürzlich an der Paris-Lodron-Uni Salzburg sub auspiciis promoviert.

Aber zurück zum Beginn: Um einen Ausgleich zur Mathematik zu haben, belegte Zimmermann nach der Matura auch Altertumswissenschaften. Ein Zweitstudium weite den Blick, eröffne andere Perspektiven, so Zimmermann. Nach dem Bachelor blieb das Zweitfach aber doch etwas auf der Strecke, vor allem deshalb, weil der Student bereits in der Praxis arbeitete. An der Neurologie der Salzburger Landeskliniken hatte Primar Eugen Trinka einen Mathematiker gesucht, um das medizinische Team bei einer Studie über die Lebenserwartung von Patienten mit Epilepsie zu unterstützen. „Es war ein Sprung ins kalte Wasser“, erzählt Zimmermann. Die Verbindung zwischen Theorie und Praxis war zuerst ungewohnt, aber genau das, was er immer machen wollte. Seither befasst er sich mit der Frage, wie man trotz sehr kleiner Stichproben möglichst valide statistische Auswertungen erhält.

Schon in der Schule lernt man, dass es eine Normalverteilung gibt, die einer Glockenkurve ähnelt. Für große Datenmengen ist diese oft eine gute Näherung, bei kleiner werdenden Stichproben kann diese Modellannahme jedoch zu Problemen führen – zu groß ist die Unsicherheit.

Dies gilt insbesondere auch für die gängige Methode der sogenannten Kovarianzanalyse. Deshalb arbeitet man bei kleinen Fallzahlen nicht mit der Modellierung der Normalverteilung, sondern mit den Daten selbst, erläutert Zimmermann. Er hat die Kovarianzanalyse weiterentwickelt, um auch dann, wenn es nur wenige Daten gibt, valide Aussagen treffen zu können.
Wichtig sind solche Methoden beispielsweise, wenn es darum geht, die Wirkung einzelner Medikamente oder Behandlungsmethoden bei Menschen mit Erkrankungen wie Epidermolysis bullosa oder bei seltenen Epilepsien statistisch auszuwerten. „Bei seltenen Erkrankungen ist man immer mit sehr kleinen Fallzahlen konfrontiert. Aber weil es so viele dieser Erkrankungen gibt, sind sehr viele Menschen davon betroffen“, sagte der Mathematiker. Ihnen durch methodische Forschung zumindest ein wenig zu helfen ist eine Motivation, um sich monatelang in die mathematischen Grundlagen zu vertiefen.

Seit Kurzem ist Zimmermann am Intelligent Data Analytics Lab beschäftigt. Dabei arbeiten die Paracelsus Medizinische Privatuniversität (PMU), Uni Salzburg, Fachhochschule Salzburg und Salzburg Research mit Unternehmen zusammen, um konkrete Aufgabenstellungen zur Datenanalyse durch methodische Grundlagenforschung zu lösen. Ein interdisziplinäres Feld, in dem sich der junge Wissenschaftler gut aufgehoben fühlt.

Zur Person

Georg Zimmermann (31) hat an der Universität Salzburg Mathematik und Altertumswissenschaften studiert. Seine Dissertation verfasste er im Fach Mathematik über statistische Methoden für Studien mit kleinen Fallzahlen. Er promovierte kürzlich sub auspiciis und ist derzeit Teamleiter am Intelligent Data Analytics (IDA) Lab Salzburg an der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität.

Alle Beiträge unter: www.diepresse.com/jungeforschung