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Molekulares Rechnen (in vitro und in vivo) |
Technische Universität Dresden Institut für Theoretische Informatik
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Information zur Lehrveranstaltung (Studiengang Informatik -
Fachgebiet Theorie der Programmierung)
Lehrbeauftragte: Dr. Monika Sturm
Die Lehrveranstaltung umfasst zwei Zielstellungen: die Entwicklung
unkonventioneller Rechenmodelle, die auf einer Abstraktion
biologischer Prozesse basieren und für eine Anwendung in der
Mathematik bzw. Informatik vorgesehen sind, sowie die Formalisierung
von real ablaufenden Prozessen in lebenden Zellen bzw. Organismen zur
Erkenntnisgewinnung in der Systembiologie bzw. Bioinformatik. Neben
der Vermittlung der mathematischen und theoretischen Grundlagen zum
Fachgebiet allgemein werden spezielle in-vitro- und in-vivo-Modelle
vorgestellt sowie Grenzen ihrer Komplexität und Realisierbarkeit
diskutiert. Schwerpunkte: Automaten, formale Sprachen,
Berechenbarkeit, Lambda-Kalkül, Adleman-Experiment, DNA-basierte
Algorithmen, NP-Probleme,
Splicing-Modelle, Insertion-Deletion-Systeme, DNA-Haskell, Gene
Assembly, Membrane-Computing.
Informationen zum Beginn der Lehrveranstaltung im SS2007 am 4.04.2007
Die Lehrveranstaltung beginnt in der ersten
Lehrveranstaltungswoche. Die Vorlesung findet mittwochs in der
2. DS (INF/E08) statt. Donnerstags wird in der 1. DS
(INF/E09) eine Übung angeboten. Zu den Modalitäten des
Übungsbetriebes wird in der ersten Vorlesung am 4.04.2007 informiert.
Es besteht die Möglichkeit, inhaltliche und
organisatorische Fragen zur Lehrveranstaltung innerhalb einer Mailingliste
zu diskutieren.
Lehrmaterial
Vorlesungsunterlagen werden an dieser Stelle
aktuell zur Verfügung gestellt.
Vorlesung Kapitel 1, 4.04.07 Folien
(ps in A4)
Vorlesung Kapitel 2,
11.04.07, 18.04.07 Folien (ps in
A4) (Version 12.04.07 - einschliesslich der Veränderungen in
den Beschreibungen der Sprachen!)
Vorlesung Kapitel 3,
25.04.07, 2.05.07 Folien (ps in
A4)
Vorlesung Kapitel 4(1),
10.05.07 Folien (ps in
A4)
Vorlesung Kapitel 4(2) (Folie 21 geändert),
16.05.07, 23.05.07 Folien (ps in
A4)
Vorlesung Kapitel 4(3),
6.06.07 Folien (ps in A4)
Vorlesung Kapitel 5(1),
6.06.07 Folien (ps in A4)
Vorlesung Kapitel 5(2),
20.06.07 Folien (ps in A4)
Vorlesung Kapitel 5(3),
27.06.07 Folien (ps in A4)
Vorlesung Kapitel 6,
4.07.07 Folien (ps in A4)
Vorlesung Zusammenfassung einschliesslich
Übungsaufgaben,
11.07.07 Folien (ps in A4)
Insertion-Deletion-System für Rucksack-Problem Folien (ps in A4)
Die Übungsaufgabe zur Konstruktion eines P-Systems für eine
selbst zu wählende Sprache wird am 12.07.07 vorgerechnet.
Übungsaufgaben
Übungsaufgaben sind im Vorfeld der jeweiligen
Übung auf dieser Seite zu finden und selbständig auszuarbeiten. In
den Übungen erfolgt die Diskussion der studentischen
Lösungen. Die erste Übung findet am 12.04.07
statt. Ausgewählte Musterlösungen werden über die
Mailingliste veröffentlicht.
- Übungsblatt (12.04.07, 19.04.07)
- Übungsblatt (3.05.07)
- Übungsblatt (24.05.07)
- Übungsblatt
(13.06.07) Musterlösung Aufgabe 3) Musterlösung Aufgabe 4b)
- Übungsblatt (5.07.07)
Literatur
Die hier erwähnte Literatur kann zum Teil über den
WebOPAC der SLUB gefunden werden.
- F. Baader. Grundlagen der Theoretischen
Informatik (Skript zur Vorlesung). TU Dresden, 2007
- G. Paun, G. Rozenberg, A. Salomaa. DNA Computing. New Computing Paradigms. Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 1998
- M. Amos. Theoretical and Experimental DNA Computation.
Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 2005
- A. Ehrenfeucht, T. Harju, I. Petre, D.M. Prescott,
G. Rozenberg. Computation in Living Cells - Gene Assembly in
Ciliates. Springer Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 2004
- T. Hinze, M. Sturm. Rechnen mit DNA - Eine Einführung in
Theorie und Praxis. Oldenbourg Verlag München, Berlin, 2004
Letzte Änderung: Thursday, 26-Jun-2008 08:14:50 CEST