Projekte

21-119-R

«Verbrannt, begraben, geborgen – Natur- und geisteswissenschaftliche Untersuchungen zu einem singulären spätbronzezeitlichen Grab in Gränichen (AG)»

Dr. David Brönnimann, IPNA, Universität Basel
CHF 74'300.-

In Gränichen (Kt. Aargau) wurde in den Jahren 2016 und 2017 die damals grösste bekannte mittel- und spätbronzezeitliche Siedlung der Schweiz archäologisch ausgegraben. Dabei kam innerhalb des Siedlungsareals überraschenderweise ein Grab zum Vorschein, das in die frühe Spätbronzezeit und damit in die jüngste Siedlungsphase datiert. Dieses Grab ist dem Typ «körperlanges Brandgrab» zuzuordnen und enthält nebst drei Keramikgefässen zwei Konzentrationen verbrannter (Menschen-) Knochen sowie eine Holzkohleschüttung auf der Sohle des Grabes.

Gräber dieses Typs sind aus dem Schweizerischen Mitteland und Jura sowie aus Südwestdeutschland und dem Elsass bekannt, treten aber nur selten und in geringer Zahl auf. Zu einzelnen Gräbern liegen interdisziplinäre Resultate vor, allerdings mangelt es bisher an einer kulturhistorischen Einordnung. So sind die Handlungen und Praktiken, die sich hinter den «körperlangen Brandgräbern» verbergen, kaum bekannt.

Im Rahmen des vorliegenden interdisziplinären, geistes- und naturwissenschaftlichen Auswertungsprojektes soll diese Lücke geschlossen werden. Dank einer innovativen Grabungs- und Probenentnahmestrategie während der archäologischen Ausgrabung liegt neben den Fundobjekten und einer umfassenden Dokumentation auch Probenmaterial für anthropologische, archäobiologische und geoarchäologische Analysen vor. Für das vorliegende Forschungsprojekt wird ein integrativer Ansatz gewählt, der eine «permanente Kommunikation» zwischen den einzelnen Disziplinen und insbesondere zwischen den Geistes- und Naturwissenschaften beinhaltet. Diese Vorgehensweise ermöglicht nicht nur eine höhere Qualität und Komplexität der Resultate, sondern neue Erkenntnisse zu rituellen Praktiken im Zusammenhang der spätbronzezeitlichen «körperlangen Brandgräber»: Mit Hilfe geoarchäologischer Analysen wird die Rekonstruktion des mutmasslich mehrstufigen Verfüllprozesses der Grabgrube rekonstruiert. Die anthropologischen Untersuchungen geben Aufschluss zu den bestatteten Individuen und zur Totenbehandlung, während die archäobiologischen Daten Hinweise zu begleitenden rituellen Handlungen (wie z. B. Feasting etc.) liefern können.

21-116-R

«On-Evol: Professionalisierung von NMG und NT-Lehrpersonen im Bereich Evolution»

Judith Lanka, Pädagogische Hochschule Zürich; Prof. Dr. Pitt Hild, Haute École de Pédagogie Fribourg;
CHF 40'600.-

Die Akzeptanz und das Verständnis evolutiver Zusammenhänge spielen eine grosse Rolle in der heutigen Gesellschaft, bspw. beim Umgang mit der Corona-Pandemie, der Entwicklung von Antibiotikaresistenzen, dem Umgang mit dem Klimawandel oder dem sechsten Massensterben. Das Projekt On-Evol will das Wissen von Schweizer Volksschullehrpersonen im Bereich Evolution stärken, damit sie zukünftige Generationen ausbilden, nachhaltigere Entscheidungen über evolutive Zusammenhänge im Alltag treffen zu können.

 

Damit sich Jugendliche mit Themen im Bereich Evolution auseinandersetzen und darüber informierte Entscheidungen fällen können, benötigen sie Fachwissen und ein solides Naturwissenschaftsverständnis. Die in den Schweizer Lehrplänen enthaltenen Kompetenzformulierungen zu Aspekten der Evolution und zu Nature of Science werden bis anhin kaum unterrichtet. Diesbezüglich gut ausgebildete Lehrpersonen ermöglichen es, dass solche Themen in der Schule aufgegriffen und die darin enthaltenen naturwissenschaftlichen Fragestellungen mit den Klassen erarbeitet werden können. Voraussetzung dafür ist aber, dass die Lehrpersonen selbst über ausreichend fachliches und fachdidaktisches Wissen verfügen sowie ebenfalls über gewisse Wertorientierungen, wie z. B. den Wert naturwissenschaftlicher Erkenntnisse für die Gesellschaft oder die Akzeptanz von Schlüsselkonzepten und -theorien (z.B. Energie, Materie, Evolutionstheorie) verfügen. Internationale Studien haben gezeigt, dass Biologielehrpersonen ähnlich alternative Vorstellungen zu Evolution wie Lernende besitzen und diese auch im Unterricht weitergeben. Die gute Nachricht ist jedoch, dass Weiterbildung von Lehrpersonen im Bereich Evolution und Naturwissenschaftsverständnis zu wirken scheinen.

 

Das Projekt On-Evol konzentriert sich daher darauf, das Fachwissen der Lehrpersonen zu verbessern. In einer Fragebogenstudie werden lehrplanrelevantes Wissen zur Evolution und die Akzeptanz der Evolutionstheorie bei angehenden und praktizierenden Volksschullehrpersonen aller Stufen in den drei grossen Sprachregionen des Landes erhoben. Die Ergebnisse bilden die Grundlage für eine anschliessende Entwicklung von Aus- und Weiterbildungsangeboten für Lehrpersonen in den Fächern Natur, Mensch, Gesellschaft sowie Natur und Technik im Bereich Evolution. Neben einer fachlichen Klärung und Vertiefung fokussieren die Aus- und Weiterbildungsangebote auf fachdidaktische Elemente bei der Vermittlung von Evolutionstheorie, insbesondere auch der Diagnose von falschen Vorstellungen der Jugendlichen, damit ihre Kompetenzen adaptiv gefördert werden können. Zum Abschluss des Projekts On-Evol wird ein Diagnoseinstrument zu Händen der Lehrpersonen entwickelt, welches diese beim Planen und Unterrichten des Themas Evolution und ihrer Theorie unterstützen soll.

21-113-P
Neu

«A Lively Path to Bring Science Way of Life to Children III»

Baptiste Lavie
CHF 110'000.-

Der Astrophysiker Baptiste Lavie hat ein erfolgreiches Projekt aufgebaut, das bereits zwei Comics über Exoplaneten mit zusätz¬lichem Lehrmaterial und Weiterbildungskursen für Lehrpersonen an Primarschulen produziert hat. Er arbeitet mit dem Comic-Zeichner Raphael Thomas zusammen. Sie haben Abenteuer-Geschichten für Kinder zwischen 8 und 10 Jahren verfasst. Herr Lavie hat dafür von der cogito foundation zweimal eine Finanzierung (20-102-P und 18-112-P ) von total CHF 64'318.- erhalten. Die nächsten zwei Comics handeln von der Erderwärmung. Die Kinder im nächsten Comic besuchen das Berner Oberland rund um Grindelwald, inklusive der Forschungsstation auf dem Jungfraujoch. Ein neues Mysterium führt dazu, dass die Kinder sich fragen, wie der Treibhauseffekt sowie Gletscher funktionieren und was die Konsequenzen der Erderwärmung für die Schweizer Gletscher und den Permafrost bedeuten. Das vierte Buch fokussiert auf der Geschichte des Klimas und wie Wissenschaftler Polareis benutzen, um mehr darüber herauszufinden. Zusätzlich zu den Lehrmaterialien und Weiterbildungskursen gibt es jetzt auch Aktivitäten für die ganze Schulklasse, bestehend aus online Konferenzen mit Forschern und einem (Zeichen)-Wettbewerb zwischen Schulklassen. Die ersten zwei gewinnenden Schulklassen konnten einem exklusiven Vortrag des Nobel¬preisträgers Michel Mayor am Genfer Observatorium beiwohnen. Im jetzigen Gesuch beantragt Herr Lavie CHF 110'000.- für eine 50% Stelle für das Monitoring des Projekts, die Organisation von Seminaren, das Mitentwickeln der pädagogischen Aktivitäten und das Anbieten von Workshops in Schulklassen. Das Projekt erfüllt die Ziele der cogito foundation. Das neue Thema ist gut gewählt. Aus einem zusätzlichen Bericht wird ersichtlich, dass mittlerweile 320 Schulklassen mit insgesamt fast 8000 Kindern teilgenommen haben und dass das Projekt dauernd evaluiert wird, um es weiter zu verbessern. Der Wettbewerb zwischen den verschiedenen Schulklassen war sehr interaktiv gestaltet, wobei die Kinder selbst abstimmen konnten und er war anscheinend recht populär (600 Zeichnungen wurden eingesandt). Direkte Kontakte zwischen Kindern und Wissenschaftlern können Kinder für Wissenschaft begeistern. Es wird eine 50%-Stelle für zwei Jahre bewilligt.   

21-112-R
Neu

«Word Embedding for Aramaic Dialects»

Dr. Eshbal Ratzon und Prof. Lee-Ad Gottlieb
CHF 45'900.-

Was im Gesuch 20-109-R in erkenntnistheoretischer Hinsicht vorgesehen war (siehe Jahresbericht 2020), hat bereits hervorragende Erkenntnisse gebracht. Die aramäische Sprache war seit etwa der Mitte des ersten Jahr¬tausends v. Chr. für rund 1000 Jahre die lingua franca des Mittleren Ostens. Es gibt eine grosse Zahl von aramäischen Dialekten, die sich über die Jahrhunderte weiterentwickelten und die in zahlreichen Schriften vieler Ethnien überliefert sind. Die Anwendung computerlinguistischer Methoden ergab für die historisch-philologische Arbeit an den aramäischen Texten neue Einsichten. Es wurde möglich, bisher unbekannte Einflüsse fremder Dialekte auf ein Dokument – wie zum Beispiel den babylonischen Talmud ¬– zu identifizieren; dabei wurde die geisteswissenschaftliche Diskussion um neue Fragestellungen und Aspekte bereichert. Es wurden beispielsweise einige Traktate im Talmud identifiziert, die bisher nicht als «spezielle» erkannt worden waren, das sind solche, die eine auffällig grosse Zahl von ungewöhnlichen linguistischen Merkmalen aufweisen. Andererseits wurden die Algorithmen der Computerlinguistik wesentlich verfeinert und durch bisher unbeachtete Dimensionen erweitert; das durch geisteswissenschaftliche Experten begleitete Training brachte Fragestellungen zum Vorschein, die in der bisherigen, an gegenwärtigen Texten orientierten Linguistik nicht bekannt waren. Was bedeutet es zum Beispiel, dass ein Algorithmus, der sprachliche Eigen¬heiten erkennen soll, auf einen Text angewendet wird, der eine sehr lange Überlieferungsgeschichte hinter sich hat. Eine dialektbedingte Färbung eines Textes kann sowohl – unwillkürlich – durch Abschreiber eines bestimmten Kulturkreises bedingt sein oder durch inhaltliche Einflüsse einer früheren Sprachkultur geprägt oder sogar durch eine bewusste Anpassung an einen jeweils zeitgenössischen Sprachgebrauch erfolgt sein. Diese Beispiele belegen, dass die Forschungsstrategie des Projekts recht erfolgreich war. Dieser Forschung ist eine Reihe von weiteren Fragestellungen zu verdanken, deren Bearbeitung im Folgeantrag vorgesehen ist. Zunächst sollen die Resultate in Peer-reviewed Zeitschriften den scientific communities beider Richtungen bekannt gemacht werden. Dann sollen in computerlinguistischer Hinsicht neuere Methoden des «deep learning» auf die Texte angewendet werden; dabei versprechen sich die Forschenden sowohl eine Verbesserung der Algorithmen als auch eine bessere Wahrnehmung der sprachlichen Besonderheiten der Texte. Ferner sollen die Einflüsse babylonischer Dialekte auf die (in grosser Zahl aramäisch geschriebenen) Qumran-Texte («dead sea scrolls») erforscht und damit Erkenntnisse über die Herkunft und Umwelt der Qumran-Leute gewonnen werden. Weiter wird ein Text aus einer ganz anderen Welt, der jüdischen Mystik des Mittelalters, auf dialektbedingte Eigenheiten untersucht. Die in der Fortsetzung geplanten Arbeiten nutzen die gewonnenen Einsichten konsequent aus; sie ermöglichen neue Fragestellungen und methodische Zugangsweisen sowohl in computerlinguistischer als auch in historisch-philologischer Hinsicht.   

21-111-P

«Mitteleuropäische Mathematik Olympiade (MEMO) 2022»

PD Dr. Tatiana Samrowski, Institut für Mathematik, UZH
CHF 50'000.-

Die Mitteleuropäische Mathematik-Olympiade (MEMO) ist ein internationaler Mathematik-Wettbewerb für interessierte und talentierte Schülerinnen und Schüler von Mittel- und Berufsschulen. Sie hat das Ziel, das mathematisch-naturwissenschaftliche Denken bei Jugendlichen zu fördern und den Enthusiasmus und die Freude an der Mathematik an Schülerinnen und Schüler zu vermitteln.

Die MEMO findet seit 2007 jährlich in einem anderen Land statt. Sie ist der Nachfolgewettbewerb des Österreichisch-Polnischen Mathematik-Wettbewerbs, welcher von 1978 bis 2006 ausgetragen wurde. Heute nehmen zehn Länder an der MEMO teil: Deutschland, Kroatien, Litauen, Österreich, Polen, Slowakei, Slowenien, Schweiz, Tschechien und Ungarn. Die geringe Grösse der MEMO und auch die spezielle Team-Prüfung führen zu einer angenehmen vertrauensvollen Stimmung während des Wettbewerbs.

Die MEMO wird von Freiwilligen im Verein imosuisse mit Unterstützung des Verbandes Wissenschafts-Olympiaden (WO) und weiteren Partnern organisiert.  Der Verein imosuisse organisiert jährlich die nationale Mathematik-Olympiade (MO) sowie die Selektionsprüfungen, aufgrund welcher die Schweizer Delegationen an der European Girls’ Mathematical Olympiad (EGMO), der Internationalen Mathemetik-Olympiade (IMO) und der MEMO zusammengestellt werden. 

Die MEMO wird im Turnus von den teilnehmenden Ländern organisiert. Daher fällt die Organisation der MEMO ungefähr jedes zehnte Jahr für ein Land an. Für die Schweiz war das das letzte Mal im Jahr 2012 der Fall. Die nächste MEMO in der Schweiz soll Ende August 2022 stattfinden und dauert eine Woche.

Ziel der MEMO ist es, interessierte und neugierige Jugendliche zu motivieren, sich auch ausserhalb des Schulunterrichts intensiv mit Mathematik, Logik und kreativen Lösungswegen auseinanderzusetzen. Die mögliche Teilnahme an diesem internationalen Anlass dient den jungen Talenten als Anreiz, an der Schweizer Mathematik-Olympiade teilzunehmen und dabei ihr Bestes zu geben. Durch Medienberichte und gezielte Kommunikation werden zudem die Öffentlichkeit, Schulen und Lehrpersonen über die herausragende Leistung der Jugendlichen sensibilisiert und informiert, etwa zu Themen wie dem MINT-Nachwuchsmangel oder der Wichtigkeit von Begabungsförderung. Die Jugendlichen übernehmen dabei eine Vorbildfunktion für andere Schülerinnen und Schüler und sorgen dafür, dass auch intellektuelle Höchstleistung die Anerkennung erhält, welche sie verdient.

21-110-P

«Lernfilmfestival »

Vera Krummenacher LernFilm Festival c/o LerNetz AG, Bern
CHF 60'000.-

Das LernFilm Festival ist ein Wettbewerb für Kinder und Jugendliche, welcher vor zehn Jahren ins Leben gerufen wurde. Dabei produzieren Schülerinnen und Schüler eigene LernFilme zu einem selbst gewählten Thema im Unterricht. Die eingereichten LernFilme werden von einer Fachjury ausgezeichnet und bei der jährlichen Preisverleihung einem grossen Publikum in Zusammenarbeit mit SRF school präsentiert.

Wenn Schülerinnen und Schüler LernFilme selbst produzieren, lernen sie worauf es bei der Produktion eines Erklärvideos ankommt: Zuerst müssen sie das Thema verstehen, dann den Sachverhalt in eigene Worte fassen und mit passenden visuellen Mitteln darstellen. Das ist eine gute Möglichkeit Themen aus dem Unterricht zu vertiefen. Neben der intensiven Auseinandersetzung mit einem spannenden Sachverhalt werden so wichtige Kompetenzen für die Zukunft gefördert: Soziale und methodische Kompetenzen sowie Kreativität, der sinnvolle Umgang mit Medien und sprachliche Fähigkeiten. 

Das Lernfilmfestival-Team unterstützt Lehrpersonen und ihre Klassen bei der Erstellung von LernFilmen mit diversen Unterrichtsmaterialien, Umsetzungshilfen, Tipps und praktischen Vorlagen. 

Am LernFilm Festival selbst erfahren Schülerinnen und Schüler Wertschätzung für ihre Leistung und können ihren Lernprozess mit einem positiven Erlebnis verknüpfen: Die besten LernFilme pro Kategorie werden von einer Fachjury prämiert und an der Preisverleihung einem grossen Publikum präsentiert. Das Lernfilmfestival-Team bietet Lehrpersonen Hilfe an, um digitale Medien sinnvoll in den Unterricht zu integrieren. So entsteht ein Unterricht, bei dem Schülerinnen und Schüler aktiv mitarbeiten und selbstverantwortlich lernen. Die Schülerinnen und Schüler erleben die methodische Vorgehensweise einer LernFilm-Produktion und können ihre selbstproduzierten LernFilme anderen präsentieren.  Zudem setzen sie sich intensiv mit einem Thema auseinander und eignen sich dabei wichtige Methoden an, um Faktenwissen gezielt aufzubereiten und für andere nutzbar zu machen.  

Das Filme-Produzieren wird dann als Methode wahrgenommen, wie man sich Wissen und Erkenntnisse über ein Thema selbständig aneignen kann. So lernen Kinder und Jugendliche autonom zu lernen. Beim Produzieren eines eigenen LernFilms üben und trainieren die Schülerinnen und Schüler wichtige Denk- und Arbeitsweisen. Sie betreiben Recherche in Büchern und im Internet, prüfen ihre Erkenntnisse kritisch und strukturieren ihr erworbenes Wissen in einem Drehbuch, um es für andere in einem kurzen Film aufzubereiten. Es entstehen LernFilme, die Fakten zu einem Thema anschaulich zusammenfassen und in drei Minuten vermitteln. 

In den meisten Fällen lassen sich die Lernenden dabei von naturwissenschaftlichen Themen aus dem NMG- oder NT-Unterricht inspirieren und gehen Fragen nach wie „Weshalb donnert es?“ (Gewinnerfilm 2021, Kategorie Primar), «CO2und der Klimawandel» (Gewinnerfilm 2019, Kategorie Primar) oder «Kepler» (Gewinnerfilm 2018, Kategorie Sek I). Dies erfüllt das Ziel der cogito foundation, Verständnis für die Denkweise der Naturwissenschaften zu schaffen.

Durch den Austausch der Videos via YouTube erhalten die Jugendlichen einen niederschwelligen peer-to-peer-Zugang zu verschiedenen Themen. Das motiviert auch, sich selbst mit noch unbekannten Themen auseinanderzusetzen und sich bspw. für MINT- Themen zu begeistern. Allenfalls könnte man mit einem MINT-Sonderpreis die Auseinandersetzung mit naturwissenschaftlichen Themen erhöhen.

 

21-109-P

«Junior Euler Society»

Prof. Dr. Anna Beliakova, Institut für Mathematik, UZH
CHF 80'000.-


Die Junior Euler Society (JES) ist das Outreach Programm des Instituts für Mathematik der Universität Zürich. Es besteht seit 2007 und wurde kontinuierlich ausgebaut. Seit 2011 ist die Junior Euler Society Teil des sich im Aufbau befindenden Science Lab der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät (MNF) der Universität Zürich. Ziel der JES ist es, interessierten Jugendlichen auf allen Schulstufen die Möglich­keit zu bieten, sich über den Schulstoff hinaus mit Mathematik zu beschäftigen. Dabei werden Themen­kreise behandelt, die im Mathematikunterricht an den Schulen nicht oder nur am Rande vorkommen. Dank der langjährigen Unterstützung der cogito foundation im Rahmen der Projekte 15-124-P und 18-103-P konnte die JES das Kursprogramm nachhaltig erweitern. Ein wichtiges Ziel der JES ist auch die Frauenförderung, durch beiden Vorbilder PD Dr. Tatiana Samrowski und neu Prof. Dr. Anna Beliakova. So lassen sich junge Mädchen für Mathematik begeistern. Die Erfolge werden durch die folgenden Zahlen belegt: Der Frauenanteil in den JES-Olympics lag 2012 bei 10%. 2019 erreichte er 50% (d.h. 16 von 32 Teilnehmenden waren Frauen!). Mädchen gewannen 2 Goldmedaillen beim Känguru-Wettbewerb, 1 Gold- und 1 Bronzemedaille beim Deutschen Pangea-Wettbewerb und 2 Bronzemedaillen bei der European Girl’s Mathematical Olympiad. Ausserdem befanden sich unter 9 JES-Teilnehmern im IMO-Camp zwei Frauen. Die Mathematik ist ein wichtiger Grundpfeiler aller Naturwissenschaften, da sie in diesen Forschungsgebieten bei der Beschreibung von Modellen die notwendige präzise Sprache liefert und bei der Analyse solcher Modelle eine fundamentale Rolle spielt. Eine starke Mathematikförderung von Jugendlichen ist daher für Gesellschaft und Wirtschaft von grosser Wichtigkeit. Die JES engagiert sich für eine enge Zusammenarbeit mit den Schulen auf allen Stufen und möchte mit ihren Angeboten dazu beitragen, dass die Förderung von mathematisch interessierten Jugendlichen ein fester Bestandteil des Bildungsangebotes in der Schweiz ist. Damit leistet die JES einen Beitrag zum Ziel der cogito foundation, das wissenschaftliche Denken jungen Menschen näher zu bringen und ihr Interesse an den Wissenschaften zu fördern.  

21-108-R
Neu

«Blocked by Ice: Winter Climate Proxy data from Historical Harbour Toll Records»

Dr. Heli Huhtamaa
CHF 54'944.-

In den letzten Jahrzehnten hat sich unser Wissen über vergangene klimatische Veränderungen in Europa dank der Fortschritte in der Paläoklimatologie erheblich erweitert. Diese Erkenntnisse sind jedoch zu stark auf die Variabilität der Sommermonate ausgerichtet, da das vorhandene Netzwerk an Proxydaten primär aus Baumringdaten besteht. Um diese Unausgewogenheit in der Forschung auszugleichen, schlägt die Gesuchstellerin vor, das Netzwerk um Proxydaten zu erweitern, die Rückschlüsse über die Variabilität in der Wintersaison zulassen. In der Historischen Klimatologie werden häufig Klimarekonstruktionen auf der Basis von klimarelevanten Daten aus historischen Archivquellen erstellt. Besonders nützlich hierfür sind die Zeitpunkte des Zufrierens und Auftauens nordeuropäischer Häfen. Diese Informationen können aus den Zollregistern der Häfen rekonstruiert werden. Für Öresund (Dänemark) sind solche Daten im bekannten Sund-Zollregister seit 1497 noch bruchstückhaft und schliesslich ab 1574 lückenlos überliefert. Dabei sind nicht nur die jeweiligen Daten des letzten Wintereintrags bzw. des ersten Eintrags im Frühjahr von Interesse, sondern auch die Ausgangshäfen der letzten abfahrenden Schiffe und der ersten im Frühjahr ankommenden Schiffe. Daraus kann der Zeitpunkt der Vereisung bzw. der Eisfreiheit der entsprechenden Häfen ermittelt werden; auch für Häfen, von denen möglicherweise keine Zollregister erhalten sind. Aus diesen Daten soll ein raumzeitliches Modell der Hafenvereisung in Nordeuropa erstellt werden. Um die Einträge mit variierenden Schriften und Ortsnamen überhaupt interpretieren zu können, sind die Methoden der Quellenerschliessung der Geschichtswissenschaft erforderlich. Die Nutzung hingegen der so gewonnenen Daten ist dann wieder die Aufgabe der Klimatologie. Schließlich werden diese Daten als Material für die «Climate Field Reconstruction» derart aufbereitet, dass sie in andere Untersuchungen integriert werden können. Dieser Schritt wird in einem anschließenden "ERC Starting Grant"-Forschungsprojekt durchgeführt, das vom Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation finanziert wird. Mit diesem Forschungsprojekt sollen zusätzliche Daten für die Winterzeit gewonnen werden und die Kenntnisse über die klimatischen Verhältnisse in Europa in der wichtigen Zeitspanne vom Ende des Mittelalters bis in die Neuzeit erweitert werden. Dafür wird eine 80% Stelle für 8 Monate (1. Dezember 2021 bis 31. Juli 2022) an der Abteilung für Wirtschafts-, Sozial- und Umweltgeschichte der Universität Bern bewilligt.  

21-106-S
Neu

«Der Satz von Bayes und die neutestamentliche Wissenschaft»

Dr. Christoph Heilig
CHF 59'474.-

Der «Satz von Bayes» beschreibt ein grundlegendes Verhältnis abhängiger Wahrscheinlichkeiten. Dieser eigentlich recht simple Satz der Mathematik hat in zahlreichen naturwissenschaftlichen Gebieten mittler¬weile eine grosse Relevanz erreicht. Es wird genutzt, um Wahrscheinlichkeiten von Hypothesen bei neu hinzukommender Information korrekt zu aktualisieren. Wird er missachtet, kann dies das Ergebnis sehr verzerren. Meist liegen bei den entsprechenden Bayesianischen Schlüssen statistische Werte als Aus¬gangswert (Prior-Wahrscheinlichkeit) zugrunde und auch der für die Berechnung relevante Faktor des Erklärungswertes der Hypothese (Likelihood) lässt sich in der Regel so erfassen. In einigen geisteswissenschaftlichen Disziplinen hat sich in der Zwischenzeit aber die Erkenntnis durch¬gesetzt, dass der Satz von Bayes auch dann sehr relevant ist, wenn man keine konkreten Zahlen angeben kann. Er hilft dabei, subjektiv empfundene Überzeugungen zu Hypothesen in Anbetracht neuer Evidenz richtig anzupassen. Erklärt eine Hypothese einen Befund – einen archäologischen Fund oder eine Formu¬lierung im Text etc. – gut, neigt man, so zeigt die psychologische Forschung, beispielsweise intuitiv dazu, die Erklärung für «wahrscheinlich» zu halten. Der Satz von Bayes weist nach, dass ein solches Urteil auf dieser Grundlage noch gar nicht möglich ist, sondern ein Fehlschluss ist. Der Gesuchsteller konnte in seiner eigenen Forschung bereits zeigen, wie die neutestamentliche Wissen¬schaft von der Bayesianischen Bestätigungstheorie vielfältig und absolut grundlegend profitieren kann. Andersherum kann die neutestamentliche Wissenschaft auf diese Weise einen Beitrag zu einem diszip¬linübergreifenden Diskurs leisten, aus dem sie sich bisher überwiegend zurückhält. Als konkretes Ergebnis der Projektförderung soll ein Lehrbuch erarbeitet werden, welches bestehende Methoden der Exegese in den Rahmen des Satzes von Bayes integriert. Begleitend soll ein Online-Forschungsseminar durchgeführt werden, welches den Austausch zwischen Expertinnen und Experten der Wahrscheinlichkeitstheorie, Erkenntnistheorie, den Naturwissenschaften (insbesondere Biologie und Physik), ähnlich gelagerten Geistes¬wissenschaften (v.a. Geschichtsforschung) und der Theologie (v.a. der neutestamentlichen Wissenschaft) ermöglicht und jungen Nachwuchsforschenden die Gelegenheit bietet, frühzeitig diese wichtigen Grund-strukturen wissenschaftlichen Denkens für ihre Forschung zu berücksichtigen – und so weiter in die Disziplin und die weitere Gesellschaft zu tragen. Das Projekt fokussiert auf den Dialog zwischen Mathematik, Philosophie, Naturwissenschaft und Theologie.  

21-104-R
Neu

«Language as a Window into Conceptualisations of Landscape: A Cross-Linguistic Perspective»

Prof. Ross Purves, Universität Zürich; Co-PI Asifa Majid, University of Oxford, UK
CHF 110'382.-

In diesem interdisziplinären Projekt untersuchen die ausgewiesenen Forscher geographische, sprachwissenschaftliche und kognitionswissenschaftliche Perspektiven der Domäne LANDSCHAFT. Ziel des Projekts ist es, kulturelle Unterschiede von Landschaftskonzepten in europäischen Sprachen durch die Erhebung von Normdaten in standardisierten Experimenten messbar zu machen. Dazu bewerten Studienteilnehmer einerseits sprachliche Reize in der Form von Landschaftsbegriffen (z.B. BERG, FLUSS) in ihrer Muttersprache Deutsch, Englisch oder Französisch und andererseits Bilder von Landschaften als aussersprachliche Reize. Durch die Erkenntnisse wird die allgemeine Gültigkeit landläufiger wissenschaftlicher Methoden zur Landschaftsbeschreibung, die aus einem englischsprachigen Kontext stammen, untersucht. Die essenzielle Wichtigkeit von Landschaft für das menschliche Leben verleiht der Kommunikation darüber enorme politische Brisanz. Relevante Erkenntnisse über Landschaftsvorstellungen werden im Rahmen des Projekts auch an die nicht-wissenschaftliche Öffentlichkeit und an politische Entscheidungsträger vermittelt. Dadurch wird die Forschung ihrer politischen Verantwortung, die sich unter anderem durch den globalen Klimawandel und die damit einhergehende rapide Veränderung von Landschaften ergibt, gerecht. Die Projektkosten ergeben sich im Wesentlichen aus einer einjährigen Postdocstelle und der Vergütung der Studienteilnehmer. Die beteiligten Forscher sind in ihren Fachgebieten etabliert und können bereits erfolgreiche Kollaborationen vorweisen.  

21-102-R
Neu

«3D reconstruction of ancient Jerusalem underground»

Liron Barak, Erez Etzion, Oded Lipschits, Yuval Gadot
CHF 150'000.-

Es geht darum, mittels einer innovativen physikalischen Methode, bessere archäologische Rekonstruk¬tionen zu ermöglichen. Das Grundprinzip beruht darauf mit einem unterirdisch aufgebauten Detektor richtungsabhängig kosmische Müonen zu detektieren. Aufgrund der Intensität und Energie-Verteilung dieser Müonen kann man dann auf die Dichte im darüberliegenden Material schliessen und somit zum Beispiel Grabkammern in Pyramiden oder künstliche Wasserkanäle im Tempelberg in Jerusalem finden. Letzteres ist das archäologische Ziel dieses Projekts. Die Methode ist recht neu und hat sehr von den Entwicklungen in der Detektortechnologie profitiert. Mit kleineren und gleichzeitig sensitiveren Detektoren wird es tatsächlich machbar, grössere archäologische Stätten quasi non-invasiv zu kartografieren. Das ausgewählte Beispiel ist sicherlich auch von der archäologischen Seite her gut gewählt, da Ausgrabungen dort politisch heikel sind, es aber gleichzeitig sehr viel Geschichte aufzuarbeiten gibt. Ebenso ist das Team sowohl mit Physikern der Detektorentwicklung wie auch mit Archäologen zusammen¬gesetzt, so dass der interdisziplinäre Dialog gegeben ist und beide Seiten profitieren können, also das Ziel der cogito foundation mustergültig erfüllen. Einige Vorarbeiten sind bereits anderweitig finanziert, ebenso ist die Detektorentwicklung an sich durch ein anderes Projekt abgedeckt.   

21-101-P

«Schulprojekt: Das Mammut erzählt»

Peter Lippuner, Naturwissenschaftliche Gesellschaft Winterthur (NGW)
CHF 4'000.-

In Winterthur wurde von der NGW ein Eiszeit-Pfad errichtet. Zwei Mammuts in Lebensgrösse (3.2m bzw. 1.5m hoch) sind zu bestaunen. Sie begrüssen die Besucherinnen und Besucher am Anfang des Linthgletscher-Wegs. Auf Schautafeln unterhalten sich Mammutmutter Backenzahn und Mammuttochter Vroni über die verschiedenen Eiszeiten, die unser Land durchgemacht hat. Ein Wissensspiel für Kinder (untere Primarschulstufe) führt in verschiedene Aspekte der Eiszeiten ein. Grosse Schautafeln geben Erwachsenen und Kindern Einblicke in die Entstehung des Rhein- und Linthgletschers und die eiszeitliche Flora und Fauna. Vor allem aber zeigen sie, wie es während und kurz nach der Eiszeit in Winterthur ausgesehen hat. Die 16 Findlinge sind gereinigt, neu beschriftet und mit einem QR-Code versehen, der auf die NGW-Homepage führt. Dabei kann zu jedem Stein ein spezieller Audioguide heruntergeladen werden.

 

Eine bläuliche, 3m hohe Säule, an deren unterem Ende die Stadtkirche von Winterthur angebracht ist, zeigt, wie viel Eis während der letzten Eiszeit über der Stadt lag (ca. 300m). In einem kleinen Unterstand werden ein 13'790 Jahre alter Baumstrunk aus der Eiszeit sowie eine 3'350 Jahre alte Mooreiche ausgestellt. Der Baumstrunk ist eine Dauerleihgabe der Forschungsanstalt WSL Birmensdorf. Das Alter der Mooreiche, die übrigens aus Winterthur stammt, wurde mit der C14-Methode beim Institut für Ionenphysik an der ETHZ ermittelt. Entsprechende Schautafeln zur Altersbestimmung von Bäumen (Dendrochronologie) und Steinen (C14-Methode) und zur Frage, wie und wann eine neue Eiszeit zu erwarten ist, sollen auf einfache Art und Weise die wissenschaftlichen Grundlagen präsentieren.

 

Die NWG möchte es bei der Neugestaltung des Eiszeit-Pfads nicht einfach bewenden lassen, sondern mittels Führungen und Unterrichtsmaterialien den Schulen von Winterthur und Umgebung einfache und präzise Einblicke in die geologische und eiszeitliche Vergangenheit von Winterthur geben. Dafür sollen speziell ausgebildete Studierende Führungen für Schulklassen aus Winterthur und Umgebung anbieten. Zudem sollen einfache Unterrichtsmaterialien geschaffen werden. Mit dem Unterstützungsbeitrag werden die Kosten für die Guides und die Schulmaterialien gedeckt. Zukünftig notwenige Beträge wird die Kasse der NGW übernehmen.

20-124-S

«Dark Value, True Self: Quantifying the Uncountable and the Limits of AI»

Dr. Alain Daniel Pe-Curto, Yale University, New Haven, USA
CHF 55'327.-

Es geht um die Weiterführung des Projektes 19-116-S, das pandemiebedingt verzögert wurde. Die philosophischen Fragen rund um radikale Veränderungen im Leben von Menschen sollen insbesondere auch im Lichte neuerer technologischer Entwicklungen untersucht werden und dies mit dem breiteren Einsatz von künstlicher Intelligenz.

Es fragt sich, inwieweit Entscheidungen, die man vor einem Ereignis getroffen hat, Auswirkungen auf den Menschen nach einem lebensverändernden Ereignis haben – oder anders gefragt, ob die Veränderungen so stark sind, dass die Person vor dem Ereignis nicht mehr die gleiche Person ist, wie nach dem Ereignis,

 

In Modul 1 geht es darum, ob technische Hilfen Menschen dabei unterstützen können, mit solch lebensverändernden Situationen umzugehen. Im Modul 2 sollen die Grenzen eines Selbsts definiert werden. Der Ansatz besteht darin, die Grenzen eines Selbsts dort zu sehen, wo sich die Werte dieses Selbsts ändern. In diesem Teil geht es auch darum, eine normative Beurteilung von Selbst-Transformationen vorzunehmen. In Modul 3 geht es um Emotionen, welche die verschiedenen Selbst verbinden können und so gegen eine Transformation wirken können. Das Projekt hat dabei immer den Menschen wie auch die technischen Systeme im Fokus. Ähnliche Diskussionen werden auch in der Verhaltensökonomie geführt. Die Selbst, die bei zeitinkonsistenten Präferenzen in der Verhaltensökonomie konstruiert werden, haben eigentlich in jedem Moment andere Präferenzen, womit sich eine kontinuierliche Folge von unterschiedlichen Selbst ergäbe, bei denen man aber nicht von einer Transformation des Selbsts ausgehen kann. Es stellt sich jedoch auch die normative Frage, welches Selbst dann Entscheidungen treffen dürfen soll.

20-123-S

«Eine interdisziplinäre Untersuchung von Träumen und ihrer Funktion »

Dr. Sarah Schoch, Universität Zürich, Dr. Jennifer Windt, Monash University, Professor Martin Dresler, Donders Institute (Radboud)
CHF 76'501.-

Träume haben Menschen seit Beginn der Geschichtsschreibung fasziniert. Trotzdem ist die Funktion von Träumen weiterhin unbekannt. Ein Problem der Traumforschung ist, dass Träume privat und schwer fassbar sind, und man sich auf (unvollständige) Traumberichte stützen muss.  Um Träume besser zu verstehen, braucht es deshalb einen interdisziplinären Ansatz, welcher Kenntnisse und Methoden aus der Philosophie, Psychologie, Biologie und Informatik kombiniert.

 

In diesem Projekt wird die Rolle von Träumen in der Gedächtsniskonsolidierung und emotionalen Verarbeitung untersucht. Dafür werden von über 100 Probanden Traumberichte und die korrespondierende neuronale Aktivität erhoben. Dabei wird zum einen die spontane Inkorporation von einer Gedächtnisaufgabe in Träumen untersucht, zum anderen wird versucht, Träume zu manipulieren. Dies geschieht durch 2 verschiedene Ansätze:

1) Es werden Wörter aus der Gedächtnisaufgabe während dem Schlaf präsentiert,

2) Die Probanden werden instruiert sich bei luziden Träumen die Bilder der Aufgabe vorzustellen.

 

Das Projekt soll zum besseren Verständnis der Rolle von Träumen in der Gedächtnisverarbeitung führen und damit eine potentielle Funktion von Träumen erhellen. Mit diesem einzigartigen Datensatz sollen auch Träume von einer philosophischen Perspektive beleuchtet werden mit besonderem Fokus auf die Zuverlässigkeit von Traumberichten. Der Datensatz wird zudem verwendet werden, um Trauminhalte aus neuronaler Aktivität vorherzusagen. Dies würde in Zukunft die Untersuchung von Träumen vereinfachen und die Abhängigkeit von Traumberichten vermindern.

 

Da die Gedächtnisverarbeitung eine wichtige Funktion während des gesamten Lebens ist, hat dieses Projekt viele mögliche Applikationen von Bildungskontexten bis zum klinischen Alltag.

20-118-P

«Entwicklung eines autonom fahrenden RC-Modellfahrzeugs»

Prof. Dr. Stefan Rinner, OST– Ostschweizer Fachhochschule, Buchs
CHF 52'800.-

Autonomes Fahren von Fahrzeugen befindet sich in einer rasanten Entwicklung. Sogar autonome Flugtaxis sind nicht mehr reine Science Fiction.

Viele Automobilhersteller arbeiten derzeit mit Hochdruck an Technologien, um das selbständige Fahren möglich und sicher zu machen.

Diese beinhalten sowohl unterschiedlichste Sensoren (Kameras, LiDAR, Time of Flight, Ultraschall, GPS, Beschleunigungssensor etc.) als auch maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz, die es dem Fahrzeug ermöglichen, durch Algorithmen die Umgebung auch zu beurteilen. Hauptaufgabe ist dabei folglich, die Umgebung einerseits topographisch zu erfassen (3-d-Tiefenkarte) als auch Objekte zu erkennen (Fussgänger, Radfahrer, andere Fahrzeuge, Verkehrsschilder, Ampeln etc.), um Entscheidungen zu treffen. Die erwähnte LiDAR-Technologie zur Erfassung der Umgebung mittels Laser-Scannen ist derzeit die am weitesten verbreitete (z. B. Google-Car, TESLA u. a.), aber auch kostenintensiv. Eine Alternative könnte die Kamera-basierte Variante mit Unterstützung durch KI-Algorithmen darstellen, welche in diesem Projekt umgesetzt werden soll.

Um ein Netzwerk trainieren zu können werden gute Testdaten benötigt. Dazu werden drei verschiedenen Datenquellen herangezogen: 

  1. KITTI ist ein Datensatz, welcher vom Karlsruhe Institute of Technology aufgenommen wurde. Der Datensatz besteht aus Bilddaten (6 Stunden), welche reale Verkehrssituationen zeigen und mit Hilfe eines fahrenden Autos aufgenommen wurden.
  2. NYU Depth v2 ist ein Datensatz, welcher aus Bildern von Innenräumen besteht. Die Bilder wurden mit einer Microsoft Kinect Kamera aufgenommen und haben eine Auflösung von 640 x 480 Pixel. Die Kinect enthält zusätzlich zur Webcam eine Infrarotkamera, mit welcher die Tiefeninformationen aufgenommen wurden. Der Datensatz besteht aus bearbeiteten Daten (Labeled Dataset), bei dem fehlende Tiefeninformationen aufgefüllt wurden sowie aus unbearbeiteten Rohdaten.
  3. Der GTA-Datensatz beinhaltet 24966 Bilder mit einer Auflösung von 1914 x 1052 Pixel, welche aus dem Videospiel Grand Theft Auto V stammen. Die Umgebung im Spiel wurde so realistisch gestaltet, dass sie zum Trainieren von Neuronalen Netzwerken geeignet ist.

Um die zugrundeliegenden Technologien einer breiten Öffentlichkeit verstehbar und begreifbar zu machen, soll im kleinen Massstab ein «Modellauto» entwickelt werden, an dem die einzelnen Komponenten didaktisch aufbereitet erläutert werden. Die Umsetzung in einem Modellfahrzeug und die Verwendung von Daten aus Spielekonsolen (Microsoft kinect) und Videospielen (GTA) vermittelt einen spielerischen Zugang zur Thematik und stellt eine emotionale Bindung v. a. beim jugendlichen Zielpublikum her.

Ebenfalls können die rechtliche Problematik, z. B. Haftungsfragen bei Unfällen, sowie die ethisch-moralphilosophische Problematik (Trolley problem: welches Leben hat bei unausweichlicher Kollision Vorrang?) in Diskussionen erläutert werden.

Mit dem geplanten Versuchsaufbau will das Projekt zu einem besseren Verständnis und zur Entmystifizierung der Technologie beitragen. Es öffnet die "Black Box" der selbstfahrenden Fahrzeuge und ermöglicht so die Technologien hinter dem autonomen Fahren auf spielerische Weise kennen zu lernen. Damit erfüllt es das Ziel der cogito foundation, ein besseres Verständnis für die Denkweise der Naturwissenschaften in der Öffentlichkeit zu erreichen.

20-116-P
Abgeschlossen

«European Girls' Olympiad in Informatics»

Benjamin Schmid Schweizer Informatikolympiade, Zürich
CHF 30'000.-

Die European Girls’ Olympiad in Informatics (EGOI) ist ein neuer internationaler Wettbewerb für junge informatikbegeisterte Frauen unter 20 Jahren. Dadurch sollen jungen Frauen ermutigt werden, sich mit Informatik zu beschäftigen und ihnen zusätzliche Berufs- bzw. Studienperspektiven eröffnen. Die EGOI dauert eine Woche und wird von der Schweizer Informatik-Olympiade organisiert. Das Ziel der Wissenschafts-Olympiaden ist unter anderem die Förderung von talentierten Schülerinnen und Schülern in verschiedenen Wissenschaftsgebieten. Sie bieten Jugendlichen einen Einstieg in die Welt der Naturwissenschaften. Durch den Wettbewerb mit spannenden Aufgaben können junge Frauen erleben, dass sie – genau wie ihre männlichen Kollegen – zu guten Leistungen in der Informatik fähig sind.

Die Olympiade beinhaltet zwei Wettbewerbstage, an denen die Teilnehmerinnen anspruchsvolle algorithmische Probleme lösen. Ergänzt wird das Programm mit Exkursionen, damit die Teilnehmerinnen Zeit haben, Kontakte zu knüpfen. Die EGOI soll jedes Jahr in einem anderen europäischen Land durchgeführt werden. Durch das exklusive Angebot der EGOI können zusätzliche Schülerinnen angesprochen werden und die Teilnehmerinnen können während des einwöchigen Wettbewerbs mit Erfolgserlebnissen Selbstvertrauen aufbauen. Damit sollten mehr Frauen für Informatik begeistert werden.

Zudem können die Teilnehmerinnen gleichaltrige Frauen sowie junge und erfahrene Informatikerinnen kennen lernen und können so weibliche Vorbilder finden. Dies ist umso wichtiger, weil die Mehrheit der Informatik-Lehrpersonen und Professoren noch männlich sind.

 

Die nationalen Informatik-Olympiaden in den Teilnehmerländern sollen ausserdem motiviert werden, speziell Frauen anzusprechen und diese auch gezielt zu fördern.

20-115-P

«LERNfeld – Schulklassen forschen auf dem Bauernhof»

Dr. Eric Wyss, Verein GLOBE Schweiz
CHF 25'520.-

Schulklassen der Mittel- und Oberstufe forschen auf dem Bauernhof zu den topaktuellen Themen Klimawandel und Biodiversität. Wegen der offensichtlichen Doppelrolle der Landwirtschaft bei diesen beiden Themen, bietet sich der Bauernhof als Forschungsort an. Beim Klimawandel ist die Landwirtschaft sowohl Verursacherin (CO2, Methan, Lachgas) als auch Betroffene (extreme Wetterereignisse, Anpassungen wegen Klimaerwärmung). Und auch bei der Biodiversität wird die Landwirtschaft einerseits als einer der Hauptfaktoren für deren Rückgang verantwortlich gemacht, andererseits kann sie aber auch entscheidend zu deren Förderung beitragen.

Beim forschend-erkundenden Lernen am Beispiel dieser konkreten Themen stellen die Schülerinnen und Schüler Fragen, formulieren passende Hypothesen, experimentieren mit wissenschaftlichen Methoden, analysieren und diskutieren die Resultate und präsentieren sie in Form von Berichten, Postern oder Vorträgen. Bei ihrem Arbeitstag auf dem schulnahen Bauernhof werden sie von jungen Forschenden der ETH Zürich und der Universitäten Zürich, Basel und Bern begleitet, angeleitet und in die Welt der Forschung eingeführt. Die Schüler und Schülerinnen diskutieren die Forschungsergebnisse mit den jungen Fachleuten und mit den Bäuerinnen und Bauern und reflektieren dabei ihr Verhalten im Alltag. So erfahren sie die Bedeutung des Klimawandels und der Biodiversität hautnah aus der Perspektive der Forschung und der landwirtschaftlichen Praxis. Damit sollen die Jugendlichen für entscheidende Zukunftsfragen unseres Planeten und für den nachhaltigen Umgang mit Ressourcen sensibilisiert werden.

Dieses Bildungsangebot wird vom Verein GLOBE Schweiz koordiniert und ermöglicht Jugendlichen einen naturwissenschaftsbasierten Zugang zu aktuellen Umweltthemen. Die ETH Zürich ist Projektpartner und trägt einerseits aktuelles Forschungswissen bei (Science Outreach). Andererseits rekrutiert die ETH Zürich junge Forschende der Hochschulen und bildet sie für den Dialog mit den Schulklassen aus. Die Mitwirkung der jungen Forschenden läuft im Rahmen eines offiziellen Seminars an der ETH Zürich, sodass sie dafür Credits (ECTS) erhalten. Für die Rekrutierung der Bauernbetriebe und für die Ausbildung der Bäuerinnen und Bauern ist das Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL) zuständig. In Kursen werden Bäuerinnen und Bauern auf ihre Rolle an den Forschungstagen auf ihrem Betrieb vorbereitet. Weiteres Fachwissen wird vom Forum Biodiversität der Schweizer Akademien eingebracht und mit der Begleitung durch die Pädagogischen Hochschule FHNW ist gewährleistet, dass das Angebot im Lehrplan 21 eingebettet ist und die Lehrpersonen entsprechend geschult sind.

LERNfeld arbeitet mit innovativen offenen Lernformen und zeigt fachübergreifende Zusammenhänge auf. Das Programm richtet sich an Lehrpersonen der Deutschschweiz und ist unter diesem Link zu finden: https://www.globe-swiss.ch/de/Angebote/Landwirtschaft_LERNfeld/

20-109-R

«Word Embeddings for Aramaic Dialects»

Dr. Eshbal Ratzon, Dr. Lee-Ad Gottlieb, Ariel Universität, Israel
CHF 77'800.-

Die aramäische Sprache war seit etwa der Mitte des ersten Jahrtausends v. Chr. für rund 1000 Jahre die lingua franca des Mittleren Ostens. Es gibt eine grosse Zahl von aramäischen Dialekten, die sich über die Jahrhunderte weiterentwickelten und die in zahlreichen Schriften vieler Ethnien über­liefert sind. Dass Aramäisch die Landessprache im frühjüdischen Palästina war, zeigt die Targumim, die im Synagogengottesdienst gebraucht wurden, weil die Besucher kein Hebräisch mehr verstanden. Bedeu­tende Textsammlungen sind auch der Jerusalemer und der Babylo­nische Talmud.

Das Projekt will die Entwicklung der Dialekte über die Jahrhunderte besser beschreiben und lernen, diese zu verstehen. Dies soll dank zwei verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen möglich werden: Die historisch arbeitende Textkritik beschäftigt sich mit der Rekonstruktion der ursprünglichen Textgestalt einer Schrift; dabei kommen historische, linguistische und kulturwissenschaftliche Methoden zur Anwendung. Diese Rekonstruktion ist notwendig, weil nur in seltenen Fällen Autographen vorhanden sind. Diese historische Arbeit wird kombiniert mit Com­puterlinguistik, die zu den sogenannt exakten Wissenschaften gehört. Sie erlaubt es, grosse Textmengen beispielsweise auf ihre Struktur oder auf die Konnotationsbereiche wichtiger Begriffe zu untersuchen. Dabei kommt – wie man im Übersetzungsprogramm DeepL beobachten kann – «machine learning» zum Einsatz, von manchen als «artificial intelligence» bezeichnet.

Die Zusammenarbeit zwischen Textkritik und Computerlinguistik ist notwendig, weil die Historiker mit ihren hoch entwickelten Methoden die Möglichkeiten der Computerlinguistik bisher zu wenig beachtet haben und weil andererseits die Computerlinguistik sich hauptsächlich auf moderne Sprachen mit "gesicherten" Texten fokussiert hat. Untersucht werden:

  1. Die Schriftrollen von Qumran (etwa im Blick auf babylonische Spuren);
  2. Die Datierung von Texten aus Qumran, die mit der C14-Methode nur ungenau datiert werden können;
  3. Der palästinensische Talmud (dessen früheste Textzeugen aus dem 8. Jh. n. Chr. stammen, dessen Inhalte aber auf das 3. Jh. n. Chr. zurückgehen);
  4. Die Lokalisierung des palästinensischen Talmud (angenommen wird Tiberias, es gibt aber linguistische Indizien für andere Lokalisierungen);
  5. Das Verhältnis von christlichen und jüdischen Traditionen in den syrischen Schriften der ersten Jahr­hunderte (das Syrische ist ebenfalls als aramäischer Dialekt zu sehen).

Die Zusammenarbeit ist so konzipiert, dass Erträge in beiden Richtungen zu erwarten sind: Die Textkritik rezipiert quantitative Methoden, deren Ergebnisse freilich wiederum historisch reflektiert werden müssen. Die Computerlin­guistik erweitert ihre Methoden und Kompetenzen in Richtung Analyse von Texten mit sehr langer Sprachgeschichte.

20-108-R

«Bayesianischer Ansatz in der Historischen Klimatologie: Evaluation von Daten aus historischen Quellen und statistische Anwendungen»

Dr. Chantal Camenisch, Historisches Institut und Oeschger Centre of Climate Change Research, Universität Bern
CHF 62'472.-

In der Historischen Klimatologie werden Klimarekonstruktionen auf der Basis von klimarelevanten Daten aus historischen Dokumenten erstellt. Besonders wenn diese Daten heterogen sind und eine Vielzahl von nicht seriellen Klimaproxies (indirekter Klimaanzeiger, wie Beschreibungen von Eisbildung auf Gewässern, Pflanzenwachstum etc.) enthalten, wird mit Klima-Indizes gearbeitet. Diese Methode birgt viele Vorteile, aber den Nachteil, dass bisher nicht ausgedrückt werden konnte, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein solcher Indexwert zutrifft. 

Seit geraumer Zeit arbeiten in der Historischen Klimatologie Forschende aus den Bereichen der Natur- und Geisteswissenschaften erfolgreich zusammen. In der Regel wendet jedoch zunächst jede Fachdisziplin ihre Methoden und Daten an und erst am Schluss werden die Ergebnisse zusammengefügt. In diesem Projekt werden Ansätze bayesianischer Statistik, die in den Naturwissenschaften bereits seit Längerem in Klimarekonstruktionen Anwendung finden für die Auswertung von historischen Dokumenten angepasst. Mit diesen Ansätzen lässt sich die Wahrscheinlichkeit von Witterungsereignissen und ihre Intensität einschätzen und statistisch berechnen.

In der ersten Projektphase wird eine Evaluation von Daten nach dem bayesianischen Prinzip erstellt. Diese Phase besteht aus einem ersten Test, der die Neubearbeitung von Daten aus den Burgundischen Niederlanden im 15. Jahrhundert betrifft und einen zweiten Test, der auf Daten aus dem Schweizer Mittelland von 1700 bis 1900 fokussiert. In der zweiten Phase werden die neuen Rekonstruktionen mit bayesianischer Statistik bearbeitet. Am Projekt sind das Historische Institut und das Geographische Institut der Universität Bern beteiligt. Die Resultate dieses Projekts werden in zwei Artikeln in Fachzeitschriften veröffentlicht und sollen so weiteren Forschenden Zugang zu dieser neu entwickelten Methode geben.

20-107-P

«Kreative Landschaften»

Prof. Joshua L. Payne, Institut für Integrative Biologie, ETHZ
CHF 90'000.-

In Analogie zu einer physischen Landschaft haben Evolutionsbiologen das Konzept der adaptiven Landschaft erfunden, um den Raum der möglichen Lösungen für biologische Probleme darzustellen. Jeder Ort oder jede Koordinate in der adaptiven Landschaft entspricht einer Lösung in einem abstrakten Lösungsraum, wobei die Höhe eines jeden Ortes damit zusammenhängt, wie gut diese Lösung das Problem löst. Evolutionäre Prozesse wie Mutation, natürliche Selektion und Drift ermöglichen es Populationen von Organismen, eine adaptive Landschaft zu erkunden, um immer bessere Lösungen zu finden. Ein entscheidender Aspekt dieses Konzepts betrifft die lokalen Maxima. Schrittweise Verbesserungen finden normalerweise die lokalen Maxima. Um jedoch mehr globale Maxima zu finden, müssen möglicherweise Täler auf irgendeine Weise durchquert werden.

Die Lösungslandschaft ist nicht nur für die Evolution relevant, sondern auch zentral für das universelle Problemlösen und allgemein bei kreativen Prozessen. Ein Team von Wissenschaftlern der ETH Zürich (Joshua L. Payne) und der Universität Zürich (Andreas Wagner, Lukas Keller) sowie Spezialisten für Wissenschaftskommunikation (Jasmin Winkler und das Ausstellungsteam des Zoologischen Museums) planen eine temporäre Museumsausstellung mit dem Titel "Kreative Landschaften", um dieses grundlegende Konzept der Öffentlichkeit vorzustellen.

Das Konzept der adaptiven Landschaft kann für das wissenschaftliche Denken in einer Vielzahl von Bereichen, auch ausserhalb der Naturwissenschaften, sehr nützlich sein.

Für Ausstellungsbauten und Installationen werden CHF 60'000.- und für interaktive Hardware und die Programmierung werden CHF 30'000.- bewilligt unter dem Vorbehalt, dass die zusätzlich notwendigen CHF 200'000.- anderweitig finanziert werden.