Studium und Lehre im WS 2002/2003
Abteilung für Theoretische Biologie der Universität Bonn

Übersicht | Nächtes Semester (Sommer 03) | This page in English
Seminare
Dienstags, 17 - 19h
BIS, Raum 408
Evolution und Spieltheorie W. Alt, E. Geigant und M. Rost
Praktika
Zeitgruppe I
21.10. - 15.11.2002
BIS, Raum 409
Modelle und Simulationen in Mikrobiologie und Biotechnologie W. Alt d. J. Kreft und J. Lenz
Zeitgruppe II
25.11. - 20.12.2002
BIS, Raum 409
Datenanalyse in Physiologie und Molekularbiologie W. Alt
Sonderangebote
Montags 13 - 15h
BIS, CIP-Pool 1.Stock
Biologisches Simulationsstudio W. Alt
Donnerstags 12h
Mathematisches Seminar Nußallee 15, Hörsaal
Bonner Biomathematisches Kolloquium M. Baur, H.-P. Helfrich, W. Alt
Laborblöcke
nach Vereinbarung Informationen zu möglichen Laborblöcken gibt es bei unseren Mitarbeitern (siehe rechts) W. Alt, J. Kreft, M. Rost, D. Felix, E. Geigant

Seminar: Evolution und Spieltheorie

Termin: Dienstags 17.00h
Ort: BIS, Raum 408
Leitung:
Edith Geigant und Martin Rost

Kurzbeschreibung: Anhand von Beispielen aus Evolutionsbiologie (Populationsgenetik) und Verhaltensforschung (Tauben-Falke-Konflikt und Kooperation) werden Konzepte der Spieltheorie erarbeitet, deren Anwendung wiederum dem Verständnis der beobachteten evolutiven Vorgänge dient.
Einführende Vorträge behandeln

Beide Bereiche verbinden sich in folgenden Vorträgen zur evolutionären Spieltheorie, wo Populationen über das Kriterium ihrer Nachkommenschaft an die Stelle "rationaler Spieler" treten. Den Schlussteil bilden Beispiele, an denen Fragen der Stabilität, der Konkurrenz, des Geschlechterverhältnisses u.a. vorgestellt werden. Einige der behandelten Evolutionsdynamiken sollen auch mit Hilfe von Rechnersimulationen illustriert werden.

Wie die Themenauswahl zeigt ist das Seminar interdisziplinär ausgerichtet und wird angeboten für Studierende der Biologie, Mathematik, Physik, Chemie, der Sozial- und Wirtschaftswissenschaften sowie verwandter Gebiete.

Vorkenntnisse und Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Mathematik und Biologie sowie Bereitschaft zur quantitativen Modellierung

Bedingungen für die Scheinvergabe: Referat oder Präsentation eines eventuellen Rechner-Simulationsprojektes

Teilnehmerzahl: offen

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Blockpraktikum: Modelle und Simulationen in Mikrobiologie und Biotechnologie

Termin: 1. Zeitgruppe (21.10. - 15.11.2002)
Leitung:
Wolfgang Alt durch Jan Kreft und Jürgen Lenz

Kurzbeschreibung:
In diesem Blockpraktikum sollen am Beispiel von Mikroorganismen ökologische Prinzipien erarbeitet werden. Hierzu werden wir mathematische Modelle verwenden, die wir durch Simulationen am Rechner erkunden werden. Biotechnologie ist im Grunde angewandte Ökologie, die Umwelt (Reaktor etc.) soll so gewählt werden, daß die geeignetsten Organismen(kombinationen) unter den geeignetsten Bedingungen wachsen, um die erwünschten Aktivitäten zu maximieren.
Nach dem Kennenlernen verschiedener Modelle zum Wachstum von Reinkulturen von Bakterien und Pilzen werden wir die Interaktionen verschiedener Arten in einer idealisierten, räumlich und zeitlich konstanten Umwelt untersuchen, dem Chemostaten.
Anschließend werden wir fragen, ob sich die gewonnennen Erkenntnisse auf räumlich und/oder zeitlich heterogene Systeme übertragen lassen. Zuletzt werden wir die Bildung von solchen räumlichen Mustern durch das Zusammenspiel von Diffusion und bakteriellem Stoffwechsel anhand eines Biofilm-Modells untersuchen.

Vorkenntnisse und Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Mathematik und Mikrobiologie wären nützlich, geringere Vorkenntnisse erfordern ein entsprechend stärkeres Engagement

Ort der Blockplatzvergabe: BIS, Raum 408
Bedingungen für die Scheinvergabe: Aktive Teilnahme und Anfertigung der Protokolle, Einführungs-Referat bzw. Abschluss-Präsentation
Teilnehmerzahl: 12

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Blockpraktikum: Datenanalyse in Physiologie und Molekularbiologie

Termin: 2. Zeitgruppe (25.11. - 20.12.2002)
Leitung:
Wolfgang Alt

Kurzbeschreibung: aktuelle experimentelle Forschung der Biologie stößt zunehmend auf Probleme, in denen komplexe Strukturen und vernetzte Funktionsbeziehungen aufgedeckt und erklärt werden sollen (so etwa in Hirnforschung oder Proteomics). Dabei reicht die "klassische Statistik" mit ihrem Angebot an Standard-Tests nicht aus, weil hierzu nötige vereinfachende Annahmen oft nicht erfüllt sind. Vielmehr erforderlich - und zum Verständnis der biologischen Zusammenhänge überhaupt erst interessant - ist daher eine statistische Datenauswertung unter Benutzung von Modellen, die dem jeweiligen Problem angepasst sind und versuchen, mögliche Mechanismen der zugrundeliegenden Prozesse zu erfassen.
Mithilfe von Rechnerprogrammen und geeigneten Statistik-Paketen sollen im Laufe dieses Praktikums einige typische Auswertungs-Probleme der modernen Biologieforschung anhand von speziellen Beispiel-Projekten behandelt und - in Zweiergruppen - verschiedene Verfahren am Computer geübt werden. Thematisch ist eine Auswahl aus folgenden Problemkreisen geplant:
Neurophysiologie: Neuronale Einzelzell-Ableitungen, Encephalogramme
Zellphysiologie: Ionenkanal-(patch-clamp)-Messungen, Signaltransduktions-Netze
Molekularbiologie: Molekulare Struktur von Bindungsstellen, Polymer-Vernetzungen
Molekulargenetik: RFLP(Restriktions-Fragment)-Analysis, RNA-Chip-Auswertung

Vorkenntnisse und Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Statistik (Anfängervorlesung) und Bereitschaft zu projekt-orientierter Datenanalyse

Ort der Blockplatzvergabe: BIS, Raum 408
Bedingungen für die Scheinvergabe: Anfertigung der Projekt-Protokolle, Einführungs-Referat bzw. Abschluss-Präsentation
Teilnehmerzahl: 12

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Biologisches Simulations-Studio:
Präsentationen mit Interaktion am Rechner

Reinschnuppern in die Theoretische Biologie mit dem Angebot praktischer Rechnerübungen
(als Laborblock anrechenbar, Vorl.Nr. 8073)

Termin: Montags, 13-15h
Leitung:
Wolfgang Alt und Jan Kreft

Kurzbeschreibung: Im erstmals so geplanten "Simulations-Studio" werden wir charakteristische Beispiele von Simulationsmodellen aus der Ökologie, Evolutionsbiologie, Biotechnologie, Neurophysiologie, Zellbiologie, und molekularen Genetik vorstellen. Nach der Präsentation einiger typischer Simulationsläufe wird dann den Teilnehmern die Gelegenheit gegeben, selbst interaktiv weitere Simulationen durchzuführen. Danach werden wir auch Raum für eine Diskussion der "experimentellen" Ergebnisse lassen.

Vorkenntnisse und Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Mathematik und Statistik (Anfängervorlesung) sowie Bereitschaft zum "Spielen am Rechner"

Ort: "Soennecken"-CIP-Pool, Raum A, Kirschallee 1 (1. Stock)
Beginn: Montag, 14. Oktober, 12.15 Uhr
Anmeldung und weitere Informationen bei: Wolfgang Alt (Tel. 73-5577, wolf.alt@uni-bonn.de) , Jan Kreft (Tel. 73-2081, kreft@uni-bonn.de)

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