Lehrstuhl f ¨ ur Algorithm Engineering und Systemanalyse (LS XI) Fachbereich Informatik Universit¨ at Dortmund Projektgruppenantrag f¨ ur das Sommersemester 2006 21. November 2005 1 PG-Thema Methoden der Computational Intelligence in der Bioinformatik 2 PG-Zeitraum SoSe 06 und WS 06/07 3 PG-Umfang 8 SWS im ersten und zweiten PG-Semester, insgesamt 16 SWS 4 PG-Veranstalter Dr. Thomas Bartz-Beielstein, LS XI, JvF 20, Raum 2.67, Tel.: 9700-977 thomas.bartz-beielstein@udo.edu Nicola Beume, LS XI, JvF 20, Raum 2.73, Tel.: 9700-369 nicola.beume@udo.edu Boris Naujoks, LS XI, JvF 20, Raum 2.73, Tel.: 9700-369 boris.naujoks@udo.edu 5 PG-Aufgabe 5.1 Aufgabenbeschreibung Bioinformatik ist ein interdisziplin¨ ares Forschungsgebiet, das Biologie, Informatik, Mathematik und Stati- stik umfasst. Ziel ist die Erforschung und Entdeckung neuer biologischer Resultate wie z.B. die Entwick- lung neuer Algorithmen und Modelle zur Verwaltung und zum Verst¨ andnis von riesigen Datenmengen sowie die Analyse und Interpretation von Aminos¨ auresequenzen oder Proteinstrukturen. In der modernen Medizin spielen Proteine eine wichtige Rolle, da mit ihrer Hilfe die Ursachen von Krankheiten erforscht, neue Medikamente entwickelt und deren Wirkungsweise entschl¨ usselt werden. In der Projektgruppe sollen L¨ osungsverfahren mit Methoden der Computational Intelligence (CI) f¨ ur typische Problemstellungen der Bioinformatik erarbeitet werden. Als ein Schwerpunkt ist die Optimierung der Topologie eines Hidden-Markov-Modells (HMM) mittels Evolution¨ arer Algorithmen vorgesehen. Evolution¨ are Algorithmen (EA), die sich an den Prinzipien der Evolution und der Genetik orientieren, haben sich in vielen praktischen Anwendungen als effiziente und robuste Optimierungsverfahren erwiesen. Ihre Bedeutung in der Bioinformatik w¨ achst best¨ andig [PBR05]. Die Universit¨ at Dortmund besitzt bei der Entwicklung von CI-Methoden eine weltweit herausragende Stellung, die durch die Einrichtung des Sonderforschungsbereichs 531 Design und Management komplexer technischer Prozesse und Systeme mit Methoden der Computational Intelligence belegt wird.