Formale Systeme am Beispiel Artificial Life

Prof. Dr. W. Kurth

Wintersemester 2008/09

 

Zeitplan und Themenübersicht der Vorlesung

 Vorlesung: meistens Freitag, 10:15-11:45, MN08

Übung: 14-täglich, meistens Montage der ungeraden Wochen, 14:15-15:45, CIP-Raum I, Büsgenweg 4

 

20. 10. 2008

(Montag!)

Einleitung: Eigenschaften lebender Systeme, Geschichte von "Artificial Life".

Morphogenese, L-Systeme.

24. 10.

L-Systeme (Erweiterungen), relationale Wachstumsgrammatiken.

31. 10.

Relationale Wachstumsgrammatiken (Ergänzung). Funktionale Kriterien bei der Morphogenese, Modelle früher Landpflanzen (Karl Niklas).

  3. 11. (Mo)

Zelluläre Automaten (CA), Edge-of-Chaos-Prinzip bei CA.

14. 11.

Reaktions-Diffusions-Systeme. Modellierung von Metabolismus, Kompartiment­modelle.

17. 11. (Mo)

Struktur-Funktions-Modelle. Metabolische Netzwerke, Petrinetze. Zufallsgraphen, Ordnung in Zufalls­netz­werken (Kauffman).

  1. 12. (Mo)

Small-World-Eigenschaft und Skalenfreiheit. Boolesche Zufallsnetzwerke, Zell­typen.

  5. 12.

Artificial Chemistry. Aktivität von Organismen, Klassifikationssysteme, Animaten, Agenten.

12. 12.

Virtuelle Ameisen, Sugarscape. Biologische Grundlagen der Replikation.

19. 12.

Selbstreplikative Systeme, Computerviren, "Krieg der Kerne".

  9. 1. 2009

Evolution: biologische und thermodynamische Grundlagen. Dawkin's "Biomorphe".

16. 1.

Komplexität von Populationen, phylogenetische Bäume, Fitnesslandschaften. Evolu­tionäre Algorithmen. Beispiele genetischer Algorithmen.

23. 1.

Beispiele genetischer Algorithmen (2.). Jan Kim's "LindEvol", block- und promotor­orientierte Genominterpretation.

30. 1.

Ray's "Tierra". Eigen's Fehler­schranke, Rolle der Redundanzen. Anpassungsdynamik. Epistatische Kopplung, NK-Fitnesslandschaften, adaptive Walks, Phasen der Evolution.

Komplexitätsmaße; Analogie der Evolution zum Maxwell'schen Dämon.

 

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Letzte Änderung:  26. 1. 2009