Modellbasierte Realisierung intelligenter Systeme in der Nano- und Bio-Technologie (MoRitS)

Prof. Dr. Bernhard Bachmann, Lennart Ochel, M.Sc.

• Forschungskolleg des Fachbereichs Ingenieurwissenschaften und Mathematik (IuM) der Hochschule Bielefeld und dreier Fakultäten der Universität Bielefeld
• „Energie- und Ressourceneffizienz“, speziell im Kontext nano- und biotechnologischer Systeme
• Etablierung neuer Forschungs- und Promotionskooperationen zwischen beiden Hochschulen
• Modellierung und Optimierung biologischer Prozesse
• Entwicklung und Umsetzung der elektronischen Infrastruktur für die Bearbeitung, Integration und Analyse biologischer Netzwerke
• Entwicklung eines mathematischen Modellierungs- und Analyse-Tools für die anschließende Simulation und Optimierung der zugrundeliegenden biologischen Prozesse
• Modellierung, Datenintegration und Analyse in einem Tool
• Erarbeitung eines Modellbildungsprozesses vom biologischen Phänomen zum verifizierten Modell

Die Forschungskooperation „Modellbasierte Realisierung intelligenter Systeme in der Nano- und Bio-Technologie (MoRitS)“ ist eine Initiative des Fachbereichs Ingenieurwissenschaften und Mathematik (IuM) der Hochschule Bielefeld und seiner Kooperationspartner an drei Fakultäten der Universität Bielefeld. Aufbauend auf bestehende und bewährte Forschungspartnerschaften soll innerhalb einer gemeinsamen vielfältig vernetzten und exzellenten Forschungslandschaft qualifizierten Absolventinnen und Absolventen beider Hochschulen die Möglichkeiten zur wissenschaftlichen Weiterentwicklung „unter einem Dach“ gegeben werden.

Wissenschaftlicher Schwerpunkt der Kooperation ist das zukunftsweisende Thema „Energie- und Ressourceneffizienz“, speziell im Kontext nano- und biotechnologischer Systeme. Ausgehend von der effizienten Nutzung neuartiger, sensorischer Informationskanäle, über die optimale Informationsverarbeitung in biomedizinischen Systemen, bis hin zur Erschließung biogener Energiequellen bietet diese Kooperation einen einzigartigen Forschungsansatz, der sich durch eine starke Vernetzung der individuellen Kompetenzen der Kooperationspartner auszeichnet. Mit diesem wissenschaftlichen Ansatz wollen die Beteiligten auf dem Weg zu einer nachhaltigen Gesellschaft neue Akzente setzen.

Die sich ergebenden Synergien werden einerseits direkt den wissenschaftlichen Projekten und besonders den involvierten Nachwuchswissenschaftlern, andererseits auch der nachhaltigen Etablierung neuer Forschungs- und Promotionskooperationen zwischen beiden Hochschulen, Nachschub verleihen.

Ein Teilprojekt befasst sich mit der Modellierung und Optimierung biologischer Prozesse und wird in Kooperation von Herrn Prof. Dr. Ralf Hofestädt, Universität Bielefeld, und Prof. Dr. Bernhard Bachmann, Hochschule Bielefeld, durchgeführt. In diesem Teilprojekt wird zum einen die Entwicklung und Umsetzung der elektronischen Infrastruktur für die Bearbeitung, Integration und Analyse biologischer Netzwerke realisiert und zum anderen die Entwicklung eines mathematischen Modellierungs- und Analyse-Tools für die anschließende Simulation und Optimierung der zugrundeliegenden biologischen Prozesse verwirklicht. Die zentrale Idee ist, dass Modellierung, Datenintegration und Analyse in einem Tool vereinigt werden soll, um den gesamten Modellbildungsprozess vom biologischen Phänomen zum verifizierten Modell, das beispielsweise zur Steuerung und Regelung genutzt werden kann, abdecken zu können.