GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen Titel Eröffnungskolloquium Environmental Informatics am 27.01.2006 Ökoinformatik.

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1 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen Titel Eröffnungskolloquium Environmental Informatics am 27.01.2006 Ökoinformatik B.Sloboda

2 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 2 Ökoinformatik / B. Sloboda Gliederung 1.Werkzeuge der Ökologischen Informatik 2.Skalenebenen der Ökologischen Informatik 3.Beispiele 1.Beispiel 1: Pappel: vom Gen zum Individuum 2.Beispiel 2: Überwindung der Skalenebene bei der Rhizosphäre 3.Beispiel 3: Struktur- und Funktionsmodellierung 4.Beispiel 4: Räumlicher Ansatz der Simulation forstlicher Biodynamik 4.Themenschwerpunkte für PhD

3 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 3 Ökoinformatik / B. Sloboda Ökologische Informatik Die ökologische Informatik wird in der internationalen Forschung als ein neues Forschungsgebiet in 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.

4 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 4 Ökoinformatik / B. Sloboda Werkzeuge der Ökologischen Informatik

5 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 5 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

6 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 6 Ökoinformatik / B. Sloboda Individuenebene: Wurzelsystem nächste Skalenebene: Organ 1 Beispiel 1

7 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 7 Ökoinformatik / B. Sloboda Organebene: Wurzelsegmente nächste Skalenebene: Zelle 1

8 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 8 Ökoinformatik / B. Sloboda Zelluläre Ebene: Wurzelhaare nächste Skalenebene: regulatorisches Netzwerk 1

9 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 9 Ökoinformatik / B. Sloboda Genetisches Regelungsnetz der Wurzelhaarbildung *nach Mendoza & Alvarez-Buylla 2000 TTG CPCGL2 R homolog AXR2 RHD6 CTR1 ETR1 GENProtein Up-Regulation DownRegulation 1 oder in der Landwirtschaft

10 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen Ökoinformatik / B. Sloboda Agrarwissenschaft: Gerstenmodell Software GroIMP Formalismus RGG Sprache XL j k, l m ==>j m,l k; Modell Teil des regulatorischen Netzwerks (Gibberellinsäure-Biosynthese) GroIMP: Growth-grammar related Interactive Modelling Platform

11 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 11 Ökoinformatik / B. Sloboda Projektintegration mit multiskaliertem Ansatz Beispiel 2

12 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 12 Ökoinformatik / B. Sloboda Struktur- und Funktionsmodellierung Struktur und Funktionsmodellierung mit extended Lindenmayer-Grammatiken (XL) Simulation mit GroIMP Simulation der Ontogenese der Pappel 3 Beispiel 3

13 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 13 Ökoinformatik / B. Sloboda Räumlicher Ansatz der Simulation forstlicher Biodynamik Simulator SIBYLA im GK 1086 Hainich – Biodiversität Beispiel zum Vergleich der Biodiversität im Laufe des Bestandeswachstums 4 Beispiel 4

14 GAUSS – Promotionsprogramm für Umweltinformatik Georg-August-Universität Göttingen seite 14 Ökoinformatik / B. Sloboda Themenschwerpunkte für PhD Themen Ökoinformatik Skalentransfermodelle Struktur und Funktionsmodelle für Biota Erweiterte Lindenmayersysteme Neuronale Netze Artificial Life Biodiversitätsmodelle Ökosystemmodelle Raumbezogene Umweltinformationssysteme Visualisierung Biometrische Modelle u.ä. Sprecher Sloboda