Teilprojekt 9: Techniken der Informatik fr Functional-Structural Plant Models (FSPM)Winfried Kurth, Gerhard Buck-Sorlin, Ole KniemeyerBrandenburgische Technische Universitt (BTU), Lehrstuhl fr Praktische Informatik / Grafische Systeme4D-2FormalismusRGGSpracheXLSoftwareGroIMPModellj k, l m ==> j m, l k;BarleyBreeder: Modellierung und Simulation von Aspekten der Zchtung in einem Genotyp-Phnotyp-Modell der Gerste: Crossing-over als Funktion des Rekombinations- abstandes zweier Gene Mutation interaktive Selektion der Eltern (sexuelle und asexuelle Reproduktion)ABC-Modell der Bltenmorphogenese (s.a. www.grogra.de)Publikationen (Auswahl):Programmiersprachen und Modellspezifikation (5 Publikationen)Winfried Kurth, Relational growth grammars a graph rewriting approach to dynamical systems with a dynamical structure. To appear in: Workshop "Unconventional Programming Paradigms 2004" (UPP 2004), September 15-17, 2004, Mont Saint-Michel (France), Lecture Notes in Computer Science.Ole Kniemeyer, Gerhard Buck-Sorlin, Winfried Kurth, Demonstration of the GroIMP software. Proceedings of the 4th International Workshop on Functional-Structural Plant Models (FSPM04), 7-11 June, 2004, Montpellier (France), p. 402.Artificial Life (4 Publikationen)Ole Kniemeyer, Gerhard Buck-Sorlin, Winfried Kurth, A graph grammar approach to Artificial Life. Artificial Life, 10(4): 413-431 (2004) Ole Kniemeyer, Gerhard Buck-Sorlin, Winfried Kurth, Representation of genotype and phenotype in a coherent framework based on extended L-systems. In: Wolfgang Banzhaf, Thomas Christaller, Peter Dittrich, Jan T. Kim, Jens Ziegler (eds.), Advances in Artificial Life. Proceedings of ECAL 2003, Dortmund 14.-17. 9. 2003, Lecture Notes in Artificial Intelligence 2801, Springer, Berlin 2003, 625-634.3D-Datenanalyse (1 Publikation)Thomas Mangoldt, Winfried Kurth, Alexander Bucksch, Peter Wernecke, A system for recording 3D information with applications in the measurement of plant structure. Proceedings of the 4th International Workshop on Functional-Structural Plant Models (FSPM04), 7-11 June, 2004, Montpellier (France). (mit Teilprojekt 6)Genetik und Morphologie (7 Publikationen)Gerhard Buck-Sorlin, Ole Kniemeyer, Winfried Kurth, Integrated grammar representation of genes, metabolites and morphology: The example of hordeomorphs. Proceedings of the 4th International Workshop on Functional-Structural Plant Models (FSPM04), 7-11 June, 2004, Montpellier (France), pp. 386-389.Gerhard Buck-Sorlin, The search for QTL in barley (Hordeum vulgare L.) using a new mapping population. Cellular & Molecular Biology Letters, 2002, 7: 523-535. Kooperation mit TP3 (Hell/Mock/Amme): Gefversuch zur Stickstoffnutzungseffizienz zweier kontrastierender Genotypen (s.a. separates Poster): Einfluss der Stickstoffkonzentration und des Genotyps auf die Entwicklung des Apikalmeristems1 mm28 DASN (mM):28281212DOMRECZiele fr die 2. Phase: Vertrautmachen experimentell arbeitender Gruppen mit dem RGG-Formalismus und mit der Sprache XL, Aufbau enger Feedback-Schleifen zwischen Experimentatoren und Modellierern - insbesondere Teilprojekt 3 (Mock, Hell): bereits laufende Arbeiten zur Stickstoffnutzungseffizienz

- Teilprojekt 4 (Kage): Wurzelmodelle

- Teilprojekt 2 (Humbeck): Seneszenz Bewhrung des RGG-Ansatzes weg von den "kleinen" Modellen:Mehrskaliges, morphologisches Wachstumsmodell der Gerstenpflanze unter Bercksichtigung von Teilen des N- und C-Metabolismus und deren genetischer Steuerung metabolische Netzwerke (Cluster 2) Fragestellung: Stickstoffnutzungseffizienz (Cluster 6) Streckungsmodell der Organe (Cluster 4) Transportprozesse (Cluster 1)

Erweiterungen evtl. von XL, besonders aber an GroIMP (Nutzerfreundlichkeit) (Cluster 3)2) Neuparametrisierung des sigmoiden Blattstreckungsmodells (Buck-Sorlin 2002). Varianzanalyse der N- und Genotyp-Abhngigkeit der Modellparameter Beitrag zur Erstellung, Kalibrierung und Validierung des VCMS in Form eines Gersten-FSPMs (Cluster 5) in Zusammenarbeit mit den Modellierergruppen (TP 1, 4, 6, 7): Kopplung der Modellmodule zur Architektur- und Prozessdynamik Emulation des Gerstenstrukturmodells aus TP6; Zweck: Validierung des RGG-Ansatzes, Modellvergleich. weiterer Ausbau der Modell-Modell-Schnittstellen (DELPHI Matlab GroIMP) Dreidimensionales Meristem-Modell unter Verwendung von Gewebeverbnden als homogenen Substrukturen Erweiterungen des RGG-Formalismus (sowie von XL und GroIMP) Grundlage fr praktikable 3-D Morphogenese-ModelleKontrolle der Internodienstreckung durch ein regulatorisches Netzwerk, welches im selben Formalismus einen Teilaspekt der Gibberellinsure-Biosynthese abbildet.Kooperation mit TP6 (Wernecke/Diepenbrock): 3D-DatenanalyseMasterarbeit A. Bucksch 2004 (in Zusammenarbeit mit P. Wernecke)Flchenrckfhrung aus Punktwolken (gewonnen mit Aufnahmeverfahren mit struk-turiertem Licht DigiScan, TP 6)Probleme: sehr groe Zahl von Punkten (bis zu 400 000) Inkonsistenzen durch Blattbewegungen whrend der Aufnahme OkklusionenErgebnis fr Blattspreite:409 Vertices 23327 PunkteLsungsansatz:Punkreduktion in 3 Schritten1) Zusammenfhren der Punktwolke2) Auffinden von Quadriken zur Punktapproximation3) Adaptive Reduktion / Reduktion der Ebenen (Voronoi-Diagramm)