Informatik in den Biowissenschaften

Thomas Lengauer, born 1952, studied Mathematics and Informatics at Berlin and Stanford. After a brief stay at the Bell Laboratories, he held various academic positions at the universities of Saarbruecken, Paderborn, and Bonn. From 1992 to 2001, he headed the Institue for Algorithms and Scientific Computing at the GBM in Sankt Augustin (Germany). Since 2001, he is director at the Max-Planck-Institute for Informatics in Saarbruecken (Germany).Professor Lengauer has recently been awarded the Konrad-Zuse-Medal, the highest honor of the German Informatics Society.

Die Fachtagung Bioinformatik Bonn (Bffi'93) war die erste Fachtagung der Fachgruppe 4. 0. 2 'Informatik in den Biowissenschaften' in der Gesellschaft fUr Informatik e. V. Die Fachgruppe wurde zu Beginn des Jahres 1992 gegriindet mit dem Ziel, die von der Bundesregierung im Programm "Biotechnologie 2000· angesprochene Liicke im Bereich Informatik und Biowissenschaften zu schlieBen. Die Aufgaben der Fachgruppe liegen in der Verkniipfung von Informatik und Biologie mit folgenden Schwerpunkten: - Verflechtung moderner biotechnologischer Forschung mit anwendungsorientierter Entwicklung von Methoden und rechnergestiitzten Verfahren der Informatik, - Entwicklung neuer Grundlagen, Methoden und Werkzeuge durch die Informatik, urn den wachsenden, heute bei weitem noch nicht erfiillbaren Anspriichen der Biologie besser gerecht zu werden (z. B. in der Molekulargenetik) und - Intensivierung der innovativen Wechselwirkung beider Gebiete. Unter dieser Zielsetzung fand die erste Fachtagung in Bonn statt. Die Fachtagung diente der Vorstellung eines Gebietes, das wir mit dem Begriff "Bioinformatik" belegen m6chten. Zu dem Gebiet der "Bioinformatik" ziihlen zum einen Beitriige, die den Einsatz der Methoden der Informatik zur Rechnerunterstiitzung im Bereich der Biowissenschaften umfassen. Hier sind vor aHem die rechnergestiitzte Analyse sowie der Entwurf von Biomolekiilen oder auch biotechnologischen Prozessen zu nennen. AuBerdem zahlt die Modellierung und Simulation von biologischen Systemen zu diesem Gebiet. Auf der anderen Seite gehOren der "Bioinformatik" Untersuchungen an, die auf der Basis von Erkenntnissen iiber die Informationsverarbeitung in biologischen Systemen neuartige algorithmische, rec~nerarchitektonische oder allgemein informationstechnische Konzepte fUr eine technische Realisierung entwickeln.

1. Gastvorträge.- Bioinformatik - ein Beitrag zu der Technologie des 21. Jahrhunderts.- Computer Aided Protein Design: Methods and Applications.- The prediction and design of protein structures.- Modellbildung, Simulation und Umweltsystemanalyse: Beispiel Waldwachstum.- Wissensbasierte Entscheidungsunterstützung in der Medizin.- Gentechnologisch modifizierte Bakteriorhodopsine als neue Materialien für die optische Informationsverarbeitung.- Chaos, Entropie und Sequenzanalyse.- 2. Molekulare Bioinformatik.- Entschlüsselung von Proteinfunktionen mit Hilfe des Computers: Erkennung und Interpretation entfernter Sequenzähnlichkeiten.- Ein assoziatives System zur Unterstützung der DNS-Sequenzanalyse.- Model Calculations of Protein-Water Systems and of Long Time Dynamics of Proteins.- Verwandtschaftsbeziehungen in E. Coli Promotorsequenzen dargestellt durch Dubletthäufigkeiten.- 3. Biologische Paradigmen in der Informatik.- Zelluläre evolutionäre Algorithmen zur Parameteroptimierung.- Evolutionäres Design von neuronalen Netzen.- Das Lernen von mehrdeutigen Abbildungen mit fehlergesteuerter Zerlegung.- 4. Modellierung biotechnologischer Prozesse.- Globale Prozeßmodelle in der Bioprozeßtechnik.- Probleme der Software-Entwicklung für die Steuerung und Auswertung biologischer Experimente.- BioX++ - Erweiterte lernende Regelung biotechnologischer Prozesse.- 5. Modellierung und Simulation.- Zelluläre Automaten als Modelle von Musterbildungsprozessen in biologischen Systemen.- Zum Stand der fraktalen Nervenzellsimulation.- MOBIS - ein wissensbasiertes Experimentiersystem zur Simulation biologisch orientierter neuronaler Netze.