Einzelprojekt

SEMS - Standards, Konzepte und Werkzeuge zur Verbesserung der Reproduzierbarkeit von Simulationsexperimenten in der Systembiologie

Förderkennzeichen: 0316194
Fördersumme: 688.561 EUR
Förderzeitraum: 2012 - 2017
Projektleitung: Dr. Dagmar Waltemath
Adresse: Universität Rostock - Fakultät für Informatik und Elektrotechnik - Institut für Informatik - Lehrstuhl für Systembiologie und Bioinformatik
Ulmenstr. 69
18057 Rostock

Das Nachwuchsgruppen-Projekt SEMS beschäftigt sich mit der Etablierung von Standards für die Modellsimulation. Das Vorhaben wird damit in Zukunft die Wiederverwendbarkeit von computergestützten biologischen Modellen und die Reproduzierbarkeit der entsprechenden Simulationsexperimente verbessern. Die Wiederverwendung bereits publizierter Modelle und Experimente bedingt wiederum eine verbesserte Evaluierung der Forschungsergebnisse. Dieser Synergieeffekt spart Zeit und finanzielle Mittel in der Entwicklung von Modellen, die auch in der Pharmazie immer mehr an Bedeutung gewinnen. Das Anwendungsgebiet sind Simulationsmodelle aus der computergestützten Biologie, vornehmlich Systembiologie und Neuroinformatik.

Es ist vorgesehen, gemeinsam mit weltweiten Kooperationspartnern das Standardformat für Simulationsexperimente zu erweitern und Techniken für die Kodierung und Speicherung von Simulationsexperimenten zu entwickeln. Hierbei werden die Experimentbeschreibungen auf ein XML-Standardformat abgebildet, gespeichert und anfragbar gemacht, so dass sie einem großen Forscherkreis zur Wiederverwendung zur Verfügung stehen.

Die in den Simulationsexperimenten verwendeten Modelle werden ebenfalls in XML-Standardformaten abgelegt. Um die korrekte Funktionalität der Simulationsmodelle in einer Experimentbeschreibung zu garantieren, auch wenn sich die referenzierten Modelle über die Zeit ändern, werden beispielhafte Modell-Historien untersucht und Algorithmen zur Darstellung der Modell-Evolution evaluiert und weiterentwickelt. Ein Fokus liegt auf Methoden zur XML-Versionskontrolle. Abschließend wird ein prototypisches, integriertes Managementsystem zur Verwaltung von Modellen und Simulationsexperimenten bereitgestellt.