Medizinische Bioinformatik
und Systembiologie



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Teaching in WiSe 2003/04


392166 Arbeitsgemeinschaft Bioinformatik/ Medizinische Informatik Hofest�dt
AG-SeminarZeit: Do, 11.00-12.30 Ort: D5-113  
  Ausgew�hlte Kapitel zum Thema Datenbankintegration.
 
392106
Vorlesung
 Parallele Algorithmen
Zeit: Di, 14.00-16.00 Ort: T2-226 		 Hofest�dt
  Ausgangspunkt ist die Definition paralleler Algorithmen. Grundlegende theoretische Modelle der parallelen Datenverarbeitung werden vorgestellt (z.B. Schaltkreise, P-RAM). Der Entwurf paralleler Algorithmen wird diskutiert. Grundkonzepte parallele Architekturen werden vorgestellt. Parallele Algorithmen auf der Grundlage des "message passing" Konzeptes werden in der �bung am verf�gbaren Parallelrechner implementiert und getestet.
 

392107
�bung

 �bungen zu Parallele Algorithmen (392106)
Zeit: N.N. Ort: N.N
Niemann 
  
 
392148
Seminar		 Metabolische Netzwerke
Zeit: Di, 16.00-18.00 Ort: D5-113		 Hofest�dt
 
  Im Seminar wird Literatur zum Thema "Metabolische Netzwerke" behandelt.
 
392108 Vorlesung Modellierung und Simulation metabolischer Wirknetze
Zeit: Mo, 12.00-14.00 Ort: C01-226		 Hofest�dt
  Die Vorlesung gibt einen �berblick �ber die existierenden Modellans�tze zur Modellierung metabolischer Netzwerke. Darstellung der regelbasierten Modellierung sowie der Modellierung mit Petrinetzen. �berblick �ber die verf�gbaren Datenquellen im Internet sowie die verf�gbaren Simulatoren. Ansatz zur Integration der Datenquellen und Simulatoren.
 
392109
�bung		 Modellierung u. Simulation metabolischer Wirknetze
Zeit: Mittwochs, 14-15.30 Uhr; Ort: D5-113
Freier 
  


In der �bung Modellierung u. Simulation metabolischer Wirknetze werden verschiedene Themen aus der Vorlesung vertieft behandelt und praktisch nachvollzogen. Schwerpunkte der �bung sind:

  • Design molekularer Datenbanken
  • Dynamische Modellierung von Pathways
  • Datenvisualisierung

Die Aufgaben zur �bung einhalten jeweils kleine Implementierungen der diskutierten Ans�tze unter Anwendung aktueller Technologien aus den Bereichen OOP (Java), Netzwerken und Datenbanken.

392163 Kolloquium CeBiTec-Kolloquium
Zeit: Mo 17.00-19.00 Ort: H7		 Giegerich, Hofest�dt, Stoye
  In dieser Veranstaltung wird in Vortr�gen �ber aktuelle Themen aus
Biotechnologie, Bioinformatik und Genomforschung berichtet.
 
392138
Seminar		 Simulation thermodynamischer Prozesse
Zeit: Di 14.00-16.00 Uhr
Ort: D5-113		 Lorenz
  In dem Seminar werden Grundlagen und Algorithmen f�r den Anwendungsbereich �Simulation thermodynamischer Prozesse� erarbeitet. Zu den Themen geh�ren:
  • Grundbegriffe der Thermodynamik (Zustandsgr��en und Stoffeigenschaften)
  • Ideales und das reales Gas
  • Phasen�berg�nge
  • Thermodynamische Systeme
  • 1.Hauptsatz der Thermodynamik (Bilanz mechanischer und thermischer Energien)
  • 2. Hauptsatz der Thermodynamik (Entropiebegriff) f�r offene und geschlossenen Systeme
  • Mathematische Beschreibung thermodynamischer Prozesse (Carnot-Prozess und technische Kreisprozesse)
  • Thermodynamische Maschinen (W�rmekraft- und K�ltemaschinen)
  • Algorithmen zur Simulation der oben genannten Themen
Das Seminar richtet sich an Studierende im NWI-Hauptstudium. Interessierte TeilnehmerInnen tragen sich auf D5-116 in die entsprechende Liste ein. Literatur: Physical Chemistry, Atkins
 
 
392159
Projekt		 Mediabolics-III: Hypermedia in der Systembiologie
Zeit: Do 14.00 - 17.00 Uhr
Ort: D5-113
Lorenz
  Ziel ist es, die Seminar-TeilnehmerInnen mit theoretischen und vordergr�ndig praktischen Aspekten zum Thema �Hypermedia Lernumgebungen in der Systembiologie� vertraut zu machen. Das interdisziplin�re Projektseminar orientiert sich in Hinblick auf Denkweise und Zielsetzung an realer industrieller Projektarbeit. Ausgehend von einem konkreten Lern-Szenario werden s�mtliche konstruktiven Phasen und T�tigkeiten des Entwicklungsprozesses durchlaufen. Dabei sollen �.a. die folgenden Themen behandelt werden:
  • Lernparadigmen
  • Teachware: Software im didaktischen Einsatz
  • Konzeption und Realisierung von Hypermedia Lern-Umgebungen
  • Content-Management Systeme
  • Erstellung von interaktiven Simulationskomponenten
Das wichtigste Resultat ist ein konkretes webbasiertes Hypermedia-Informations- und Lehrsystem, welches im Anschluss an das Projekt einen fester Bestandteil in der universit�ren Ausbildung im Bereich der Systembiologie darstellt. Dabei soll ein bereits existierendes System erweitert werden. Das Seminar hat eine Laufzeit von 12 Monaten und ist auf 12 Teilnehmer beschr�nkt. Es richtet sich an Studierende im NWI-Hauptstudium und an Studierende des Bachelor-Studiengangs Mediengestaltung. Den Teilnehmern wird f�r die Laufzeit des Projekts ein Notebook zur Verf�gung gestellt (gegen Leihgeb�hr), sofern sie nicht selbst �ber ein eigenes verf�gen. Interessierte TeilnehmerInnen tragen sich auf  D5-116 in die entsprechende Liste ein.
 
392150
Projekt		 Informationsextraktion aus Biomedizinischen Texten
Zeit: vorl�ufig Mi, 16.15 - 17.45  Ort: D5-113
Vorbesprechung: Mi, 15.10.03, 16.15 in D5-113
Andre Skusa
Alexander R�egg
Jacob K�hler		 
  In der AG Bioinformatik wurde ONDEX, ein System zur Indizierung von Texten, entwickelt, mit dem Begriffe einer Ontologie (elektronisches W�rterbuch) den Worten der Texte zugeordnet werden k�nnen. Damit ist es m�glich, Fach- und andere Begriffe in Texten zu finden, obwohl sie dort in einer anderen grammatikalischen Form, als Synonym oder Homonym (Teekesselchen) verwendet werden. Dies spielt besonders in der Molekularbiologie eine bedeutende Rolle, denn oftmals hat ein und dasselbe Gen mehrere unterschiedliche Namen, und viele Begriffe haben je nach Kontext eine unterschiedliche Bedeutung.
In dem Projekt geht es darum, verschiedene Anwendungen f�r die Nutzung von ONDEX zu entwickeln: Beispiele hierf�r sind Volltextsuche, die anwendungsspezifische Extraktion von biologischem Wissen, sowie das Clustern von �hnlichen Texten. Dar�ber hinaus k�nnen weitere Themen zur Verbesserung der Qualit�t und Performanz des Indiziervorgangs selbst bearbeitet werden.
Eine prototypische Implementierung von ONDEX entstand im Rahmen eines Projektseminars. Es geht jedoch nicht darum die Fehler des vorhergehenden Projektseminars auszumerzen (das machen derzeit die Betreuer des Projektes selbst), sondern darum, die Indiziertechnik f�r verschiedene Anwendungen einzusetzen. Eine Beispielanwendung ist die Extraktion von Informationen zu interzellul�rer Kommunikation, um Netzwerke zwischen Organen oder Zelltypen aufzubauen.
 
392147
Seminar 		 

Textmining - Methoden f�r die Molekularbiologie
Zeit: vorl�ufig Mi, 14.15 - 15.45 Ort: D5-113
Vorbesprechung: Mi, 15.10.03, 14.15 in D5-113

Jacob K�hler
Alexander R�egg
 
  Das meiste Biomedizinische Wissen befindet sich nicht in Datenbanken und strukturierten Informationsquellen, sondern in Freitexten in Form von Fachver�ffentlichungen, B�chern und Webseiten. Im Seminar werden grundlegende Textmining Techniken und Methoden vor dem Hintergrund der Wissensextraktion in der Molekularbiologie erarbeitet. Hierzu z�hlen relevante NLP Techniken (Natural Language Processing), mathematische Grundlagen und existierende Ressourcen wie z.B. Ontologien und Thesauri und annotierte Corpora.
Die Lehrveranstaltung unterscheidet sich insofern von anderen Seminaren, als dass anstelle von "Reihum Vortr�gen", die Teilnehmer alle Themen gemeinsam erarbeiten. Wie das genau funktioniert, wird am Vorbesprechungstermin besprochen.
 
392131
Vorlesung		 Design, Auswertung und Analyse von Microarray Experimenten
Zeit: N.N. Ort: N.N
Jacob K�hler 
  
Microarrays sind eine neue Technologie mit der man unter anderem experimentell herausfinden kann, welche Gene in einem "kranken" Organismus im vergleich zu einem "gesunden" Organismus unterschiedlich exprimiert sind (hoch oder runter reguliert sind). Daher ist diese Technologie von gro�er angewandter Bedeutung.

Hierbei spielen Techniken der Informatik in verschiedenen Bereichen eine bedeutende Rolle: bei der Auswahl der genspezifischen 'probes', f�r die Bildauswertung, bei der standardisierten Speicherung der experimentellen Daten, bei der statistischen Analyse und bei der Interpretation der Ergebnisse im Kontext von anderen biologischen Datenbest�nden. Die Vorlesung wendet sich gleicherma�en an NWI-, Bioinformatik und Biologie Studenten. Es wird einerseits eine allgemeine Einf�hrung in die microarray Technologie gegeben, andererseits werden die verschiedenen relevanten Techniken der Bioinformatik dargestellt.
 
392151
Projekt		 Parallel Programming
Zeit: N.N. Ort: N.N
Niemann 
  In dem Projekt 'Parallel Programming� geht es um die praktische Vermittlung von parallelen sowie verteilten Programmierkenntnissen mit MPI [Message Passing Interface]. In der ersten H�lfte der Projektphase
sollen durch Kurzvortr�ge und praxisnahe �bungen die Grundlagen f�r ein Programmierprojekt entstehen. Dieses Projekt soll dann in der zweitenPhase realisiert werden. Welche Ausrichtung dieses Projekt annimmt, kann in den ersten Wochen noch diskutiert werden. M�gliche Themen w�ren zum Beispiel Parallelisierung einer vorhandenen Anwendung oder die parallele Implementierung von Suchstrategien in Graphen. Voraussetzungen:
Als Voraussetzung f�r die Teilnahme an diesem Projekt sollte man im Hauptstudium einer Naturwissenschaft z.B NWI etc. sein und die Begriffe 'C++' und 'Linux' schon einmal geh�rt haben. Die Teilnehmerzahl ist auf 8 Personen beschr�nkt. Interessenten k�nnen sich per Email an mniemann@techfak.uni-bielefeld.de melden. Ansonsten wird der Termin f�r das erste Treffen unter www.techfak.uni-bielefeld.de/~mniemann bekannt gegeben.