ZAIK - Gruppe Faigle/Schrader: Themenbörse

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Kompetenz gesucht

Das ZAIK bietet Studenten die Möglichkeit, sich schon während des Studiums mit praxisrelevanten Anwendungsproblemen auseinanderzusetzen und Erfahrungen zu sammeln mit modernster Technologie in den Bereichen Rechnernetze, Höchstleistungsparallelrechner und Workstationclustertechniken. Im Rahmen der Semester-Unterrichtsveranstaltungen werden regelmäßig Themen aufgegriffen und Kenntnisse vermittelt, die aus der laufenden Projektarbeit des Instituts stammen und exemplarisch zeigen können, wie mathematische Grundlagenforschung und Praxisanwendung wechselwirkend ineinandergreifen. Aus den Arbeitsprojekten des ZAIK erwachsen Fragestellungen, die als Thema von Examensarbeiten geeignet sind. Diplomanden oder Promotionsstudenten aus verschiedenen Instituten finden Gelegenheit, Forschungsresultate zu erarbeiten, die durch ihre Verzahnung mit der Anwendung beim Berufsstart als zusätzlicher Qualifikationsbonus gelten. Die Einbindung in laufende Arbeitsgruppen und die daraus resultierenden Erfahrungen mit praktischer Teamarbeit bieten den Mitarbeitern eine weitere Möglichkeit, Schlüsselqualifikationen für die spätere Berufspraxis zu erwerben. Interessenten, die in der folgenden Liste der Themenangebote auf einen für sie relevanten Arbeitsbereich aufmerksam geworden sind, wenden sich bitte an die angegebenen Ansprechpartner unseres Instituts.

1. Bioinformatik Die Bioinformatik ist ein sehr junges, interdisziplinäres Arbeitsgebiet, in dem Methoden aus Mathematik, Informatik und Statistik auf molekularbiologische Fragestellungen angewendet werden. In unserer Arbeitsgruppe werden unterschiedliche Bereiche der Bioinformatik bearbeitet, vom computergestützten Experimentendesign zum Beispiel im Zusammenhang mit DNA-Chips über Machine Learning und Pattern Recognition in biologischen Sequenzen bis hin zur Analyse komplexer biochemischer Prozesse. Eine kurze Übersicht kann hier abgerufen werden. Im Zusammenhang mit den in der Gruppe durchgeführten Arbeiten bieten sich einige Interessante weitere Fragestellungen, zum Beispiel für Diplomarbeiten oder kurzfristigere Forschungsprojekte/Praktika: Im Rahmen des Genotyping geht es darum, eine Vielzahl von sogenannten Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs, gesprochen "Snips") für eine gegebene DNA-Sequenz schnell zu bestimmen. Experimentelle High-Throughput-Verfahren basieren zum Beispiel auf DNA-Hybridisierung, wobei geeignete, multiplexfähige Primer benötigt werden. Das Problem, diese zu finden und zu kombinieren, läßt sich durch einen graphentheoretischen Ansatz modellieren, und führt auf ein Graphenfärbungsproblem mit einigen weiteren Nebenbedingungen. Hier bieten sich interessante mathematische und graphentheoretische Fragestellungen, die das Graphenfärbungsproblem verallgemeinern. Beim Design von DNA-Chip-Experimenten tritt häufig das Problem auf, daß keine eindeutigen Proben für einige der Zielsequenzen gefunden werden können. Dennoch gibt es Möglichkeiten, durch geeignete Kombination von Proben decodierbare Ergebnisse zu allen Zielsequenzen zu erhalten. Hierbei treten interessante kombinatorische und statistische Fragestellungen auf. DNA hat spezielle Eigenschaften, die denen von Codes in technischen Anwendungen ähneln. In vielen experimentellen Anwendungen werden diese Eigenschaften ausgenutzt, und das Design von effizienten DNA-Codes ist ein wesentliches Problem für einige der modernen High-Througput Verfahren zur Genomanalyse. Weitere Themen können in einem persönlichen Gespräch besprochen werden. Kontakt: Lars Kaderali Tel. 0221/470-6003 Fax 0221/470-5160 bioinformatik@zpr.uni-koeln.de