Netzwerke – Die Kunst, gute Verbindungen zu knüpfen

Gemeinsam mit Prof. Dr. Karsten Weihe und Priv.-Doz. Dr. Matthias Müller-Hannemann vom Fachbereich Informatik der Technischen Universität Darmstadt untersucht Marc-Thorsten Hütt, Professor of Computational Systems Biology, reale Netze: das Verkehrsnetz der Deutschen Bahn, den Metabolismus des Menschen und ein Netzwerk wissenschaftlicher Zusammenarbeiten. Ziel ist es, Muster in den Netzen und deren Auswirkungen auf die Funktion zu verstehen.

Jedes Netzwerk besteht aus Knoten, die in typischen Gruppierungen auftreten. Diese „Motive“ sind das Herzstück der Analyse. Die Wissenschaftler versuchen im ersten Schritt, eine Theorie zufälliger Motivverteilungen zu formulieren. Im nächsten Schritt untersuchen sie, wie Abweichungen von zufälligen Motivzusammensetzungen mit der Funktion der Systeme und ihrer Störanfälligkeit zusammenhängen: In welchen Motiven finden Störungen statt? Sind einige Motive störanfälliger als andere?

Für die Forscher verbinden die Motive Theorie und Praxis. Eine Optimierung von Fahrplänen, ein besseres Verständnis biologischer Systeme und der verborgenen Mechanismen des Wissenschaftsbetriebs sind die Ziele des Forschungsprojekts.

Gerade die Expertise der Forscher aus unterschiedlichen Disziplinen ermöglicht die Untersuchung der verschiedenen Netzwerke. Marc-Thorsten Hütt erläutert: „Besonders spannend ist es, dass sowohl technische als auch biologische Systeme untersucht werden. Wir vermuten, dass in einer Vielzahl von Fällen die Motivzusammensetzung bestimmt, wie gut ein System seine dynamische Funktion ausüben kann.“