Data Science & Machine Learning

Patrik Thomas
Michalski.

Ich forsche zu räumlichen und raumzeitlichen Daten. Meine Schwerpunkte sind Datenanalyse, Modellierung und maschinelles Lernen.

Informatik-Doktorand · Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Patrik Thomas Michalski
Kiel, Schleswig-Holstein, Deutschland

Projekte

Datenanalyse, Modellierung und Softwareentwicklung in meinen Forschungsprojekten.

KI-Symbolbild: Arbeitsplatz für regionale Planung mit schematischen Karten und Blick auf eine Kleinstadt.KI-generiertes Symbolbild
Pflege-Prognose+Laufend

Daten für die regionale Pflegeplanung

Seit Juli 2026 arbeite ich an der Datenanalyse für Prognosen zum regionalen Pflegebedarf in Schleswig-Holstein. Die Ergebnisse sollen die kommunale und landesweite Planung unterstützen.

seit 07/2026Projekt ansehen
seit 07/2026Laufend

Pflege-Prognose+

Förderung und Kontext
Land Schleswig-Holstein, KI-Förderrichtlinie

Mein Beitrag

Seit Juli 2026 arbeite ich im Projekt in der Informatik und Datenanalyse, mit Schwerpunkt auf Prognosen zum regionalen Pflegebedarf. Methoden und Ergebnisse ergänze ich hier, sobald sie zur Veröffentlichung vorliegen.

Das Land Schleswig-Holstein fördert Pflege-Prognose+ über seine KI-Förderrichtlinie mit rund 400.000 Euro. Das Vorhaben soll zusammen mit Pflege-Monitor+ Daten aus Kommunen, Pflegeeinrichtungen und Landesbehörden für die Pflegeplanung nutzbar machen.

Projektseite
KI-Symbolbild: Forschungsarbeitsplatz mit schematischen Ansichten von Dateien, Quellcode und Metadaten.KI-generiertes Symbolbild
NFDIxCS

Forschungsdaten gemeinsam beschreiben

NFDIxCS entwickelt eine Forschungsdateninfrastruktur für die Informatik. Ich arbeitete daran, ein gemeinsames Schema zur Beschreibung empirischer Forschung um maschinelles Lernen und Datenbanken zu erweitern. Daraus entstand der Beitrag zur A-Posteriori Joint Schema Expansion.

01/2026 – 06/2026Projekt ansehen
01/2026 – 06/2026

NFDIxCS

Förderung und Kontext
Nationale Forschungsdateninfrastruktur (NFDI)

Mein Beitrag

Ich untersuchte, wie ein bestehendes gemeinsames Schema empirische Forschung im maschinellen Lernen und in Datenbanken beziehungsweise datenintensiven Systemen abbildet. Auf Grundlage einer Folgebefragung erweiterten wir das Schema von drei auf fünf Informatikdisziplinen und passten es für die zusätzlichen Bereiche an.

Der daraus entstandene Beitrag zum vierten NFDIxCS-Symposium beim INFORMATIK Festival 2026 ist veröffentlicht. Meine Mitarbeit von Januar bis Juni 2026 gehörte zu meiner Tätigkeit an der Universität Bayreuth.

NFDIxCS unterstützt das Forschungsdatenmanagement in der Informatik nach den FAIR-Prinzipien: Daten und Software sollen auffindbar, zugänglich, interoperabel und wiederverwendbar sein. Ein Konzept des Konsortiums ist der Research Data Management Container, der zusammengehörige Forschungsartefakte bündelt.

Projektseite
KI-Symbolbild: Batterieprüfstand mit Datenerfassung und schematischer Auswertung am Laptop.KI-generiertes Symbolbild
KI@CAU Datencampus Kiel

Datenanalyse in interdisziplinären Projekten

Im KI@CAU Datencampus Kiel arbeiten Informatik und andere Fachgebiete an der Anwendung von Daten- und KI-Methoden. Während meiner Mitarbeit befasste ich mich mit Datenanalyse im interdisziplinären Austausch, unter anderem mit der Elektrotechnik und der Physik.

10/2025 – 12/2025Projekt ansehen
10/2025 – 12/2025

KI@CAU Datencampus Kiel

Förderung und Kontext
Land Schleswig-Holstein

Mein Beitrag

Von Oktober bis Dezember 2025 wandte ich im Datencampus Data-Science-Methoden auf Daten aus den beteiligten Fachgebieten an. Dabei tauschte ich mich mit Forschenden aus Elektrotechnik und Physik aus.

Für den Aufbau des Datencampus bewilligte das Land Schleswig-Holstein 2022 rund zwei Millionen Euro für zunächst drei Jahre. Vier Tandems sollten Methoden der Informatik mit Forschungsfragen anderer Disziplinen verbinden.

Projektseite
KI-Symbolbild: Werkzeug mit Prozesssensorik, Blechproben mit gezogenen Kragen und eine schematische Simulation.KI-generiertes Symbolbild
DFG-Schwerpunktprogramm 2422

Synthetische Daten. Erklärbare Modelle.

Ich entwickelte einen steuerbaren Generator für Kraft-Weg-Kurven und den Modellierungsablauf zur Werkzeugoptimierung, einschließlich Erklärbarkeitsanalyse und Prüfung durch Simulationen.

04/2025 – 09/2025Projekt ansehen
04/2025 – 09/2025

DFG-Schwerpunktprogramm 2422

Förderung und Kontext
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

Mein Beitrag

Ich entwickelte einen Generator für synthetische Kraft-Weg-Kurven, bei dem sich Material-, Geometrie- und Belastungsparameter steuern lassen. Die zugehörige Veröffentlichung untersucht den Einsatz dieser Daten für Training und Bewertung von Sequenzmodellen.

Für die anschließende Arbeit an einem Surrogatmodell zur Werkzeugoptimierung entwickelte ich den Ablauf mit einem mehrschichtigen Perzeptron, eine Erklärbarkeitsanalyse und die Optimierungsschleife. Vorgeschlagene Stempeloberflächen wurden aus den Modellparametern rekonstruiert und in zusätzlichen Finite-Elemente-Simulationen geprüft. Das Manuskript befindet sich in Begutachtung.

Das von der DFG geförderte Schwerpunktprogramm 2422 untersucht datengetriebene Modelle für Umformprozesse. Es verbindet Prozessdaten mit Expertenwissen und Simulationen. Die Koordination liegt bei Prof. Mathias Liewald an der Universität Stuttgart.

Projektseite
KI-Symbolbild: Sensor, Kabel und Geländelaptop mit einer schematischen Meereskarte an Bord eines Schiffs.KI-generiertes Symbolbild
Marispace-X

Routenplanung mit Risikobewertung

Ich untersuchte die Routenplanung für Schiffe unter Berücksichtigung von Kollisionsrisiken und entwickelte die dafür benötigte räumliche Datenverwaltung.

01/2023 – 03/2025Projekt ansehen
01/2023 – 03/2025

Marispace-X

Förderung und Kontext
Bundesförderung im Gaia-X-Förderwettbewerb

Mein Beitrag

Von Januar 2023 bis März 2025 arbeitete ich an der Routenplanung und räumlichen Datenverwaltung. Dabei untersuchte ich, wie sich die Bewegung anderer Schiffe bei der Bewertung des Kollisionsrisikos und der Auswahl von Routen berücksichtigen lässt.

Marispace-X war ein Vorhaben des Gaia-X-Förderwettbewerbs des Bundes. Die Christian-Albrechts-Universität zu Kiel beteiligte sich unter Federführung von Prof. Dr. Matthias Renz. Das angekündigte Gesamtbudget des Konsortiums lag bei rund 15 Millionen Euro.

Der geplante maritime Datenraum verband Edge-, Fog- und Cloud-Verarbeitung. Zu den Anwendungsfällen gehörten die Erfassung von Seegraswiesen und Munitionsaltlasten sowie die Nutzung maritimer Daten für die Schifffahrt.

Projektseite

Forschung. Mit Blick auf die Anwendung.

Ich forsche zu räumlichen und raumzeitlichen Daten und entwickle dafür Software. Seit Januar 2023 promoviere ich in Informatik bei Prof. Dr. Matthias Renz an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel. Mich interessiert, wie sich unvollständige oder unterschiedlich aufgebaute Datensätze für konkrete Forschungsfragen nutzen lassen.

Meine Arbeiten befassen sich mit der Routenplanung für Schiffe unter Berücksichtigung von Kollisionsrisiken, Skyline-Abfragen in bikriteriellen Netzwerken und synthetischen Daten für die Metallumformung. Hinzu kommt Forschungsdatenmanagement im Projekt NFDIxCS. Seit Juli 2026 arbeite ich in Pflege-Prognose+ an Prognosen zum regionalen Pflegebedarf.

Von April 2025 bis Juni 2026 war ich wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Prof. Dr. Agnes Koschmider an der Universität Bayreuth. Während dieser Zeit setzte ich meine Promotion in Kiel fort. Im Januar 2023 sowie im Januar und Februar 2024 war ich zu Forschungsaufenthalten am InfoLab von Prof. Cyrus Shahabi an der University of Southern California (USC).

Meinen Bachelor- und Masterabschluss in Informatik habe ich in Kiel erworben. Neben meiner Forschung und Softwareentwicklung habe ich an Forschungs- und Förderanträgen mitgearbeitet.

Schwerpunkte

  • Räumliche Datenanalyse
  • Raumzeitliche Modellierung
  • Angewandte KI und maschinelles Lernen

Programmiersprachen

  • C
  • C++
  • Java
  • Python

Sprachen

  • DeutschMuttersprache
  • PolnischMuttersprache
  • EnglischC1

Werdegang

Berufliche Stationen, Forschungsaufenthalte und Studium.

  1. seit 01/2023

    Doktorand in Informatik

    Aktuell

    Christian-Albrechts-Universität zu Kiel · Kiel, Schleswig-Holstein, Deutschland

    Promotion bei Prof. Dr. Matthias Renz in der Arbeitsgruppe Archäoinformatik – Data Science. Meine Forschung umfasst räumliche Datenverwaltung, maritime Routenplanung und synthetische Daten. Ich setzte die Promotion während meiner Beschäftigung in Bayreuth fort.

  2. 04/2025 – 06/2026

    Wissenschaftlicher Mitarbeiter

    Universität Bayreuth · Bayreuth, Bayern, Deutschland

    Mitarbeit in der Arbeitsgruppe Wirtschaftsinformatik und Process Analytics von Prof. Dr. Agnes Koschmider: datengetriebene Modellierung für die Umformtechnik im DFG-Schwerpunktprogramm 2422 und Forschungsdatenmanagement im Projekt NFDIxCS.

  3. 01/2023 und 01–02/2024

    Forschungsaufenthalte am InfoLab

    University of Southern California (USC) · Los Angeles, California, USA

    Zwei Aufenthalte am InfoLab von Prof. Cyrus Shahabi.

  4. 10/2020 – 12/2022

    M.Sc. Informatik

    Christian-Albrechts-Universität zu Kiel · Kiel, Schleswig-Holstein, Deutschland

    Informatikstudium mit dem Abschluss Master of Science.

    Zur Abschlussarbeit: M.Sc. Informatik
  5. 10/2018 – 12/2022

    Studentische Hilfskraft in der Lehre

    Institut für Informatik, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel · Kiel, Schleswig-Holstein, Deutschland

    Lehrunterstützung am Institut, parallel zum Bachelor- und Masterstudium.

  6. 10/2017 – 09/2020

    B.Sc. Informatik

    Christian-Albrechts-Universität zu Kiel · Kiel, Schleswig-Holstein, Deutschland

    Informatikstudium mit dem Abschluss Bachelor of Science.

    Zur Abschlussarbeit: B.Sc. Informatik

Publikationen

Veröffentlichte, angenommene und eingereichte Forschungsarbeiten.

2027

  1. In Begutachtung

    SPIRE: Preference-Aware Linear Path Skyline Queries for Bicriteria Networks

    Preuß, N., Beth, C., Michalski, P. T., Wölker, Y., Mouratidis, K., Renz, M.

    ACM SIGMOD/PODS 2027

2026

  1. Veröffentlicht

    The False Consensus Trap in Interdisciplinary Data-Driven Engineering Research Projects

    Baum, S., Michalski, P. T., Vogel-Heuser, B., Koschmider, A., Jazdi, N., Weyrich, M.

    31st IEEE ETFA 2026, Track 9, Västerås, Sweden

  2. Veröffentlicht

    A-Posteriori Joint Schema Expansion for Empirical Research Knowledge in Computer Science

    Michalski, P. T., Britton, M., Maldonado, A., Almohaishi, M., Karras, O., Koschmider, A.

    4th NFDIxCS Symposium, INFORMATIK Festival 2026, Dresden, Germany

  3. In Begutachtung

    A Data-Driven Surrogate Model for Tool Design Optimization in Multi-Stage Shear Cutting and Collar Forming Processes

    Hahn, D. L., Fonger, F., Michalski, P. T., Riemer, M., Kräusel, V., Koschmider, A., Dix, M.

    Production Engineering (Springer)

2024

  1. Veröffentlicht

    Collision-Risk-Aware Ship Routing

    Michalski, P. T., Preuß, N., Renz, M., Tritsarolis, A., Theodoridis, Y., Pelekis, N.

    Proc. 32nd ACM SIGSPATIAL '24, Atlanta, GA, USA, pp. 545–548

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