Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erforschen, was der Computer für Wissenschaftler tun kann

27.07.2005


Erster Jahresbericht des Forschungsinstituts EML Research erschienen - Simulationssoftware für Biowissenschaftler, Werkzeuge für Linguisten und wissenschaftliche Datenbanken


Was haben Biowissenschaftler im Labor mit Linguisten im Seminar gemeinsam? Sie nehmen beide immer intensiver die Dienste der Informatik in Anspruch, um ihre Forschungsarbeiten schneller, umfassender und besser reproduzierbar zu machen -durch Simulationen von biochemischen Reaktionen, oder durch Software, die das Annotieren von Texten erleichtert. Was der Computer dafür tun kann, erforschen die Wissenschaftler des Heidelberger Forschungsinstituts EML Research in mehreren Arbeitsgruppen. Die Arbeitsfelder reichen von der Bioinformatik über wissenschaftliche Datenbanken bis hin zur Computerlinguistik. Das 2003 neu gegründete Institut wird von der gemeinnützigen Klaus Tschira Stiftung getragen. Im ersten Jahresbericht der EML Research gGmbH, der jetzt erschienen ist, werden Projekte aus diesen Gebieten vorgestellt.

Ein Beispiel dafür ist COPASI, ein Softwarepaket für Biowissenschaftler, das biochemische Prozesse analysiert und simuliert. Es eignet sich für den Forscher im Labor, der eine Hypothese überprüfen oder ein Experiment zur Überprüfung derselben vorbereiten will. Die Simulation von biochemischen Prozessen hilft dem Experimentalforscher also ähnlich wie die Simulation eines Crash-Tests dem Automobilbauer: Sie spart Zeit und einige aufwändige Versuche. Die Bioinformatik-Forschungsgruppe unter der Leitung von Dr. Ursula Kummer hat die Software gemeinsam mit dem Virginia Bioinformatics Institute (USA) entwickelt.


COPASI ist ein wichtiger Baustein in einem Paket von rechnerischen Werkzeugen und Methoden, an dem die Forscher derzeit unter dem Namen "SYCAMORE" arbeiten. Das weltweit Neue und Besondere daran ist, dass es nicht nur Rechenmethoden zur Verfügung stellt, sondern auch dem Biowissenschaftler dabei hilft, die richtige Methode, zum Beispiel bei der Simulation, auszuwählen. Der Rechner kann und soll dabei das Reagenzglas nicht ersetzen, sondern die Experimente sinnvoll ergänzen. Ein Beispiel: Ein Wissenschaftler sucht nach einem Hemmstoff für ein Eiweiß, das bestimmte Stoffwechselprozesse auslöst. "SYCAMORE" zeigt ihm, ob es möglich ist, diesen Hemmstoff rechnerisch zu bestimmen, und welcher biochemische Prozess dadurch am stärksten gehemmt wird. Zwei Forschungsgruppen der EML Research arbeiten an diesem Projekt, das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird.

Mit molekularen Prozessen und der Dynamik von Proteinen befasst sich die Forschungsgruppe von Dr. Rebecca Wade. Das Verständnis dafür, wann und an welcher Stelle ein Protein an ein anderes "andockt", ist sehr wichtig für die Entwicklung neuer Medikamente mit weniger Nebenwirkungen. Die Wissenschaftler entwickeln vor allem Computermodelle für die Interaktion zwischen Proteinen. Wie hoch das Interesse der Industrie an dieser Grundlagenforschung ist, lässt sich auch daran erkennen, dass EML Research in einem Projekt mit einem pharmazeutischen Unternehmen kooperiert.

Ein System, das Biowissenschaftlern dabei helfen soll, den Datendschungel der Stoffwechselwege besser zu durchforsten, entwickelt die Forschungsgruppe Wissenschaftliche Datenbanken unter der Leitung von Dr. Isabel Rojas. In "AMBOS" werden Informationen zu Genen, Proteinen und über biochemische Reaktionen aus weltweit verstreuten Datenbanken integriert und visualisiert. So kann sich ein Biologe biochemische Reaktionen, die er im Labor untersucht, am PC als Grafik darstellen lassen.

Die Forschungsgruppe "Natural Language Processing" unter der Leitung von Dr. Michael Strube hat eine spezielle Software für Computerlinguisten entwickelt, die diesen beim mühsamen Geschäft der Annotation hilft. Darunter versteht man, dass Texte von Hand mit linguistischer und anderer Information angereichert werden müssen - eine wichtige Voraussetzung für die automatische Sprachverarbeitung. Das digitale Werkzeug mit dem Namen MMAX ist plattformunabhängig und nutzerfreundlich. MMAX integriert auch bereits annotierte Texte und unterstützt die Forschung bei der Lösung verschiedener linguistischer Probleme. Mit dem Annotationstool aus Heidelberg arbeiten inzwischen schon circa fünfzehn Forschungsteams in aller Welt.

Ein weiteres Projekt beschäftigt sich mit der Sprache, wie sie täglich in unzähligen Besprechungen, Verhandlungen und Diskussionen gesprochen wird. Oft schreibt einer der Teilnehmer fleißig Notizen, um später ein Protokoll anzufertigen - eine meist ungeliebte Aufgabe. Wie schön wäre es, ein prägnantes und aussagekräftiges Protokoll auf Knopfdruck zu erhalten! Die Computerlinguisten der EML Research arbeiten daran, diese Vorstellung in die Tat umzusetzen: Sie wollen mit intelligenter Software gesprochene Dialoge automatisch zusammenfassen. Ziel des Projekts "DIANA-Summ" (DIalog ANAphors and Summarization) ist es, die automatische Erzeugung von Gesprächsprotokollen zu ermöglichen. Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefördert.

Die EML Research gGmbH kooperiert eng mit nationalen und internationalen Partnern. Beispielhaft dafür ist das erste deutsche Zentrum für Modellierung und Simulation in den Biowissenschaften (BIOMS), das in Heidelberg gegründet wurde. EML Research ist einer der Partner des Zentrums, neben dem Deutschen Krebsforschungszentrum, dem EMBL (European Molecular Biology Laboratory), dem Max-Planck-Institut für Medizinische Forschung und der Universität Heidelberg.

Mit 2,5 Millionen Euro finanziert die Klaus Tschira Stiftung ein Drittel des Zentrums, ein weiteres Drittel steuert das Land Baden-Württemberg bei. Die restlichen Mittel erbringen die Universität und beteiligte Forschungsinstitute. Das Projekt dient ausschließlich zur Förderung von Nachwuchswissenschaftlern in der Spitzenforschung.

Dr. Peter Saueressig | idw
Weitere Informationen:
http://www.eml-research.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Warnsystem KATWARN startet international vernetzten Betrieb
27.06.2017 | FOKUS - Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme

nachricht Überschwemmungen genau in den Blick nehmen
27.06.2017 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Schnelles und umweltschonendes Laserstrukturieren von Werkzeugen zur Folienherstellung

Kosteneffizienz und hohe Produktivität ohne dabei die Umwelt zu belasten: Im EU-Projekt »PoLaRoll« entwickelt das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT aus Aachen gemeinsam mit dem Oberhausener Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheit- und Energietechnik UMSICHT und sechs Industriepartnern ein Modul zur direkten Laser-Mikrostrukturierung in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren. Ziel ist es, mit Hilfe dieses Systems eine siebartige Metallfolie als Demonstrator zu fertigen, die zum Sonnenschutz von Glasfassaden verwendet wird: Durch ihre besondere Geometrie wird die Sonneneinstrahlung reduziert, woraus sich ein verminderter Energieaufwand für Kühlung und Belüftung ergibt.

Das Fraunhofer IPT ist im Projekt »PoLaRoll« für die Prozessentwicklung der Laserstrukturierung sowie für die Mess- und Systemtechnik zuständig. Von den...

Im Focus: Das Auto lernt vorauszudenken

Ein neues Christian Doppler Labor an der TU Wien beschäftigt sich mit der Regelung und Überwachung von Antriebssystemen – mit Unterstützung des Wissenschaftsministeriums und von AVL List.

Wer ein Auto fährt, trifft ständig Entscheidungen: Man gibt Gas, bremst und dreht am Lenkrad. Doch zusätzlich muss auch das Fahrzeug selbst ununterbrochen...

Im Focus: Vorbild Delfinhaut: Elastisches Material vermindert Reibungswiderstand bei Schiffen

Für eine elegante und ökonomische Fortbewegung im Wasser geben Delfine den Wissenschaftlern ein exzellentes Vorbild. Die flinken Säuger erzielen erstaunliche Schwimmleistungen, deren Ursachen einerseits in der Körperform und andererseits in den elastischen Eigenschaften ihrer Haut zu finden sind. Letzteres Phänomen ist bereits seit Mitte des vorigen Jahrhunderts bekannt, konnte aber bislang nicht erfolgreich auf technische Anwendungen übertragen werden. Experten des Fraunhofer IFAM und der HSVA GmbH haben nun gemeinsam mit zwei weiteren Forschungspartnern eine Oberflächenbeschichtung entwickelt, die ähnlich wie die Delfinhaut den Strömungswiderstand im Wasser messbar verringert.

Delfine haben eine glatte Haut mit einer darunter liegenden dicken, nachgiebigen Speckschicht. Diese speziellen Hauteigenschaften führen zu einer signifikanten...

Im Focus: Kaltes Wasser: Und es bewegt sich doch!

Bei minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser beobachten, das beherrschen Chemiker der Universität Innsbruck. Nun haben sie gemeinsam mit Forschern in Schweden und Deutschland experimentell nachgewiesen, dass zwei unterschiedliche Formen von Wasser existieren, die sich in Struktur und Dichte stark unterscheiden.

Die Wissenschaft sucht seit langem nach dem Grund, warum ausgerechnet Wasser das Molekül des Lebens ist. Mit ausgefeilten Techniken gelingt es Forschern am...

Im Focus: Hyperspektrale Bildgebung zur 100%-Inspektion von Oberflächen und Schichten

„Mehr sehen, als das Auge erlaubt“, das ist ein Anspruch, dem die Hyperspektrale Bildgebung (HSI) gerecht wird. Die neue Kameratechnologie ermöglicht, Licht nicht nur ortsaufgelöst, sondern simultan auch spektral aufgelöst aufzuzeichnen. Das bedeutet, dass zur Informationsgewinnung nicht nur herkömmlich drei spektrale Bänder (RGB), sondern bis zu eintausend genutzt werden.

Das Fraunhofer IWS Dresden entwickelt eine integrierte HSI-Lösung, die das Potenzial der HSI-Technologie in zuverlässige Hard- und Software überführt und für...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Marine Pilze – hervorragende Quellen für neue marine Wirkstoffe?

28.06.2017 | Veranstaltungen

Willkommen an Bord!

28.06.2017 | Veranstaltungen

Internationale Fachkonferenz IEEE ICDCM - Lokale Gleichstromnetze bereichern die Energieversorgung

27.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

EUROSTARS-Projekt gestartet - mHealth-Lösung: time4you Forschungs- und Entwicklungspartner bei IMPACHS

28.06.2017 | Unternehmensmeldung

Proteine entdecken, zählen, katalogisieren

28.06.2017 | Biowissenschaften Chemie

Neue Scheinwerfer-Dimension: Volladaptive Lichtverteilung in Echtzeit

28.06.2017 | Automotive