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Eröffnungskolloquium „Environmental Informatics“ am 27.01.2006. Ökoinformatik B.Sloboda. Gliederung. Werkzeuge der Ökologischen Informatik Skalenebenen der Ökologischen Informatik Beispiele Beispiel 1: Pappel: vom Gen zum Individuum
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Eröffnungskolloquium„Environmental Informatics“am 27.01.2006 Ökoinformatik B.Sloboda
Gliederung • Werkzeuge der Ökologischen Informatik • Skalenebenen der Ökologischen Informatik • Beispiele • Beispiel 1: Pappel: vom Gen zum Individuum • Beispiel 2: Überwindung der Skalenebene bei der Rhizosphäre • Beispiel 3: Struktur- und Funktionsmodellierung • Beispiel 4: Räumlicher Ansatz der Simulation forstlicher Biodynamik • Themenschwerpunkte für PhD Ökoinformatik / B. Sloboda
Ökologische Informatik Die ökologische Informatik wird in der internationalen Forschung als ein neues Forschungsgebietin der Ökologie und in der angewandten Informatik definiert. Sie ist ein interdisziplinäres Rahmenwerk, welches die Entwicklung und Anwendung der neuesten Informationstechnologien und mathematischen Modellierung in und zwischen allen Komplexitäts-und Skalenstufen eines Ökosystems fördert. Ökoinformatik / B. Sloboda
Werkzeuge der Ökologischen Informatik Ökoinformatik / B. Sloboda
Skalenebene der Ökologischen Informatik • Die Ökologische Informatik behandelt Skalenebenen von der Genetik bis zur Landschaft • enge Verknüpfung mit Bioinformatik, Geoinformatik und wissenschaftlichem Rechnen • im folgenden erläutert durch 4 Beispiele Ökoinformatik / B. Sloboda
1 Individuenebene: Wurzelsystem Beispiel 1 nächste Skalenebene: Organ Ökoinformatik / B. Sloboda
1 Organebene: Wurzelsegmente nächste Skalenebene: Zelle Ökoinformatik / B. Sloboda
1 Zelluläre Ebene: Wurzelhaare nächste Skalenebene: regulatorisches Netzwerk Ökoinformatik / B. Sloboda
TTG ETR1 R homolog AXR2 CTR1 CPC GL2 RHD6 *nach Mendoza & Alvarez-Buylla 2000 GEN Protein Up-Regulation DownRegulation 1 Genetisches Regelungsnetz der Wurzelhaarbildung oder in der Landwirtschaft Ökoinformatik / B. Sloboda
Agrarwissenschaft: Gerstenmodell Formalismus RGG Sprache XL Software GroIMP Modell j k, l m ==>j m,l k; GroIMP: Growth-grammar related Interactive Modelling Platform Teil des regulatorischen Netzwerks (Gibberellinsäure-Biosynthese) Ökoinformatik / B. Sloboda
Projektintegration mit multiskaliertem Ansatz Beispiel 2 Ökoinformatik / B. Sloboda
3 Struktur- und Funktionsmodellierung • Struktur und Funktionsmodellierung mit extended Lindenmayer-Grammatiken (XL) • Simulation mit GroIMP • Simulation der Ontogenese der Pappel Beispiel 3 Ökoinformatik / B. Sloboda
4 Räumlicher Ansatz der Simulation forstlicher Biodynamik • Simulator SIBYLA im GK 1086 Hainich – Biodiversität • Beispiel zum Vergleich der Biodiversität im Laufe des Bestandeswachstums Beispiel 4 Ökoinformatik / B. Sloboda
Themenschwerpunkte für PhD Themen • Ökoinformatik • Skalentransfermodelle • Struktur und Funktionsmodelle • für Biota • Erweiterte Lindenmayersysteme • Neuronale Netze • Artificial Life • Biodiversitätsmodelle • Ökosystemmodelle • RaumbezogeneUmweltinformationssysteme • Visualisierung • Biometrische Modelle • u.ä. • Sprecher Sloboda Ökoinformatik / B. Sloboda