Formale Systeme am Beispiel Artificial Life

Prof. Dr. W. Kurth

Wintersemester 2009/10

 

Zeitplan und Themenuebersicht der Vorlesung

 Vorlesung: Freitags, 10:15-11:45, MN08

Übung: 14-taeglich, Montage der ungeraden Wochen (ausser erste Woche), 14:15-15:45, CIP-Raum I, Buesgenweg 4

 

23. 10. 2009

 

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

Morphogenese, L-Systeme.

30. 10.

L-Systeme (Erweiterungen), relationale Wachstumsgrammatiken.

  6. 11.

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

13. 11.

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

20. 11.

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

27. 11.

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

  4. 12.

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

11. 12.

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

18. 12.

Virtuelle Ameisen, Sugarscape. Biologische Grundlagen der Replikation.

  8. 1. 2010

Selbstreplikative Systeme, Computerviren, "Krieg der Kerne".

15. 1.

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

22. 1.

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

29. 1.

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

  5. 2.

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:  9. 10. 2009