Regenerative systems are able to overcome significant perturbations, and maintain autonomously their functionality in dynamic and uncertain environments. To analyse or develop these types of systems modelling and simulation play a crucial role. However, due to the fact of being large scale and of embracing many heterogeneously acting and interacting sub-systems, they require the development of new methodologies to support a flexible modelling at different levels of organization and abstraction and an efficient execution of experiments. These methodological developments are at the core of the DFG Research Training Group dIEM oSiRiS (The Integrative Development of Modelling and Simulation Methods for Regenerative Systems). Thereby, the analysis of characteristics and requirements of regenerative systems and the evaluation of the developed concepts are based on a concrete biological regenerative system: the exploration of signalling pathways that play a significant role in the differentiation of neural cells.
Regenerative Systeme besitzen die Fähigkeit, signifikante Störungen aus eigener Kraft zu überwinden, und Mechanismen, welche ein langfristiges Funktionieren von Systemen auch in a-priori unbekannten Umgebungen ermöglichen. Für die Untersuchung oder Entwicklung regenerativer Systeme spielen Modellierung und Simulation eine zentrale Rolle. Regenerative Systeme stellen spezielle Anforderungen an die zu entwickelnden Methoden, denen existierende Modellierungs- und Simulationsmethoden nicht gerecht werden. Ziel des Graduiertenkollegs dIEM oSiRiS ist es daher, neue Modellierungs- und Simulationsmethoden zu entwickeln und diese integrativ aufeinander abzustimmen. Diese sollen es ermöglichen, eine Vielzahl von interagierenden, heterogenen Subsystemen auf unterschiedlichen Organisations- und Abstraktionsebenen effektiv und effizient zu modellieren und zu simulieren. Die Auseinandersetzung mit Charakteristika und Anforderungen regenerativer Systeme und die Evaluierung der entwickelten Modellierungs- und Simulationskonzepte sollen anhand einer konkreten biologischen Anwendung erfolgen: der Untersuchung von Signalwegen, die in der Differenzierung neuronaler Zellen eine wichtige Rolle spielen.
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