Studium und Lehre im Sommersemester 2007
Interdisziplinäre Gruppe Theoretische Biologie der Universität Bonn

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Seminare
3 1/2 tägiges Block-Seminar
Di. 29.05 - Fr. 01.06.2007
8162 Block-Seminar zur Theoretischen Biologie - Dynamik von Zell-Interaktion und Gewebe-Formation W. Alt
Donnerstags 10-12h
BIS, Raum 408
8163 Arbeitsgruppenseminar - Modellierung und Simulation biologischer Systeme W. Alt
Mittwochs 17-19h
Poppelsdorfer Schloss, Gartensaal
8161 Ringseminar zur Wissenschaftstheorie und Philosophie der Biologie: Begriffsbildung und Verhalten bei Tier und Mensch W. Alt, A. Bartels, G. Von der Emde, C. Friebe, H. Lyre, S. Perry
Praktika
Zeitgruppe II
07.05. - 08.06.2007
BIS, Raum 408/409
8121 Modelle und Simulationen in Ökologie und Evolution (1/2 Block) W. Alt d. J. Kreft
ausserhalb der Zeitgruppen
24.09-05.10.07
BIS, CIP-Pool
8145 Rechnerpraktikum zur Systembiologie - Simulationsmodelle in den Lebenswissenschaften W. Alt

8162 Block-Seminar zur Theoretischen Biologie: Dynamik von Zell-Interaktion und Gewebe-Formation

Termin: Di 29.05. - Fr.01.06.2007
Leitung:
Wolfgang Alt

Ort: Oberlinspher Mühle, Hessen

Kurzbeschreibung: Bei den zentralen biologischen Entwicklungs-Prozessen wie Embryogenese, Organogenese, Knochenbildung, Pflanzenwachstum, aber auch bei Wundheilung, Krebsbildung oder bei der Zellaggregation und Kollektiv-Bewegung von Amöben oder Myxobakterien spielen chemische und mechanische Interaktionen zwischen benachbarten Zellen eine entscheidende Rolle für das funktionale Zusammenwirken in multizellulären Verbänden. Obwohl die zugrundeliegenden molekularen Interaktions-Mechanismen weitgehend bekannt sind, ist nicht klar, wann und wie die verschiedenen Gewebe-Formationen gebildet und aufrechterhalten werden, die sich typischerweise beobachten lassen wie beispielsweise bei

Anhand dieser und ähnlicher Beispiele sollen im Seminar die bisherigen zellbiologischen und biochemisch-physikalischen Experimente zur Gewebebildung sowie hieraus entwickelte Hypothesen und Theorien vorgestellt und diskutiert werden.
Soweit möglich und vorhanden, werden Bildverarbeitungs- und Auswertungs-Methoden zur quantitativen Analyse der Gewebe-Dynamik behandelt und dazugehörige Simulations-Modelle am Rechner präsentiert.

Dieses fachübergreifende Seminar wendet sich an Studierende, Mitarbeiter und Kollegen aus den verschiedenen Bereichen der Biologie, Medizin, Physik, Mathematik, Informatik und verwandter Fächer, denn der dabei entstehende interdisziplinäre Diskurs bringt unserer Erfahrung nach wesentliche Einsichten und Anstöße.
Das Seminar findet während der vorlesungsfreien Woche nach Pfingsten statt, von Dienstag 29. Mai bis Freitag 1. Juni, im idyllischen Tagungshaus Oberlinspher Mühle bei Winterberg (Rothaargebirge) mit Selbstverpflegung! Für die Übernachtungen werden noch ca. 60 Euro anfallen (weitere finanzielle Unterstützung versuchen wir aufzutreiben!)

Vorkenntnisse und Voraussetzungen: Grundkenntnisse biologischer Systeme und Interesse an mathematischer Modellierung bzw. Rechner-Simulation.

Bedingungen für die Scheinvergabe: Referat oder Präsentation eines Simulationsmodells, Ausarbeitung eines Exposees.

Vorbesprechung und Referatvergabe: Do, 19. April 2007, 17 Uhr: Kirschallee 1, Raum 408.

Vorzeitige Anmeldung und weitere Informationen bei Wolfgang Alt (Tel. 73-5577, wolf.alt@uni-bonn.de)

Teilnehmerzahl: 12-16

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8163 Arbeitsgruppenseminar: Modellierung und Simulation biologischer Systeme

Termin: Donnerstags 10-12h
Leitung:
Wolfgang Alt

Ort: IZMB, Raum 408

wöchentliche Ankündigung. Näheres bei wolf.alt@uni-bonn.de

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8161 Ringseminar zur Wissenschaftstheorie und Philosophie der Biologie: Begriffsbildung bei Tier und Mensch

Termin: Mittwochs 17-19h (Beginn: 04.04.2007)
Leitung:
Wolfgang Alt, A. Bartels, G. von der Emde, C. Friebe, H. Lyre, S. Perry

Kurzbeschreibung: Dieses fachübergreifende Seminar stellt sich dem grundlegenden Problem eines animal mind, wie es im Suhrkamp-Buch (stw 1741) Der Geist der Tiere Hrsg. D. Perler und M. Wild behandelt wird. In studentischen Referaten und offenen Diskussionen wollen wir folgenden Fragen nachgehen:

Hierbei sollen sowohl systemtheoretische und philosophische Aspekte dargestellt als auch aktuelle neurobiologische und ethologische Untersuchungen eingebracht werden. Wir beginnen am Mittwoch, 4. April 2007 mit einer kurzen Einführung und der endgültigen Referatvergabe.
Zusätzlich haben wir für 2 Abende die folgenden auswärtigen Referenten zum Vortrag mit anschließender Diskussion gewonnen:

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8121 Blockpraktikum: Modelle und Simulationen in Ökologie und Evolution

Termin: 2. Zeitgruppe (07.05. - 08.06.2007)
Leitung:
Wolfgang Alt durch J. Kreft

Kurzbeschreibung: Grundlegende Konzepte der Ökologie und Evolution sollen anhand mathematischer Modelle erarbeitet werden. Um diese Modelle verstehen zu lernen, werden wir uns vom Computer helfen lassen und die Populationsdynamik im Rechner simulieren. Formulieren und Analysieren von Modellen sowie Programmierkenntnisse werden dabei vermittelt. Als Themen sind Chaos, Räuber-Beute Beziehungen, Konkurrenz, Räumliche Heterogenität, Kooperation und Spieltheorie geplant. Wünsche von Teilnehmern können dabei berücksichtigt werden.

Vorkenntnisse und Voraussetzungen:Vordiplom/Zwischenprüfung, Grundkenntnisse in Mathematik, Programmieren und Ökologie wären nützlich, geringere Vorkenntnisse erfordern ein entsprechend stärkeres Engagement.

Ort der Blockplatzvergabe: IZMB, Raum 408
Bedingungen für die Scheinvergabe: Bearbeitung der Projekte und Anfertigung der Protokolle sowie Literatur-Referat.
Teilnehmerzahl: 12

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8145 Blockpraktrikum: Rechnerpraktikum zur Systembiologie

Termin: 4. Zeitgruppe (24.09. - 05.19.2007)
Leitung:
Wolfgang Alt

Kurzbeschreibung: Die neuere, durch die Erfolge der molekularen und zellulären Genetik verstärkte Entwicklung biologischer Theorien und mathematischer Modelle zu grundlegenden Problemen der Lebenswissenschaften wird auch unter dem Begriff Systembiologie gefasst und betrifft wesentliche Teile der (älteren) Biokybernetik bzw. der (moderneren) Bioinformatik. Als prototypische Probleme, von denen einige in diesem Blockpraktikum mit Hilfe von Modellsimulationen am Rechner behandelt werden sollen, seien genannt:

Anhand ausgewählter Beispiele werden möglichst einfache Simulationsmodelle zur Beschreibung der wesentlichen Funktionen und Strukturen des jeweiligen Systems aufgestellt und mit Hilfe eines Rechnerprogramms (in der Interpreter-Sprache MATLAB) realisiert. Die in solchen numerischen Experimenten gewonnenen Daten sollen dann ganz analog zu echten Daten statistisch ausgewertet werden. Durch diesen praktischen Umgang sowohl mit Theoriebildung als auch mit Datenauswertung anhand kleinerer Übungsprojekte wird es leichter fallen, auch in komplexeren Systemen wesentliche Bezüge und Zusammenhänge zu entdecken, zu quantifizieren und so auch besser zu verstehen. Dieses (halbe, d.h.) zweiwöchige Ganztags-Praktikum in der vorlesungsfreien Zeit vor Beginn des Wintersemesters bietet sich mit seiner interdisziplinären Ausrichtung an für Studierende im Hauptfach Biologie, aber auch Mathematik oder Informatik, insbesondere auch im Master-Studiengang Life Science Informatics, für die 10 Plätze reserviert bleiben; entsprechende Anmeldungen bitte direkt beim Dozenten (wolf.alt@uni-bonn.de oder Tel. 73-5577).

Vorkenntnisse und Voraussetzungen:Wichtiger als die üblichen Grundkenntnisse in Mathematik und Statistik sind Motivation und Bereitschaft für projektorientiertes Denken und Lernen unter Benutzung von Rechnerprogrammen.

Ort der Blockplatzvergabe: IZMB, Raum 408
Bedingungen für die Scheinvergabe: Erfolgreiche Durchführung und Protokollierung der Simulationsprojekte in Kleingruppen, Ausarbeitung und Vorstellung eines Einführungs- oder Ergebnis-Referats.
Teilnehmerzahl: 6 (weitere 10 im voraus für LSI-Master-Studierende)

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