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AG Nichtlineare Dynamik & StrukturbildungNichtlineare Dynamik und Strukturbildung SS 2012

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Nichtlineare Dynamik und Strukturbildung

Gegenstand des Seminars ist die Modellierung von Selbstorganisationsprozessen in makroskopischen physikalischen, chemischen oder biologischen Systemen fernab vom thermodynamischen Gleichgewicht. Im Mittelpunkt unserer Untersuchungen mit Methoden der Nichtlinearen Dynamik stehen raum-zeitliche Muster und lokalisierte wellenartige Anregungen, die in einem sehr breiten Kontext von der biologischen Erregungsleitung über intrazelluläre Kalziumwellen, Bedeckungsmuster bei katalytischen Oberflächenreaktionen bis hin zu Aktivitätsmustern in neuronalen Systemen oder elektrischen Erregungswellen im Herzmuskelgewebe beobachtet werden. Das Forschungsgebiet besitzt stark interdisziplinären Charakter mit zahlreichen Querverbindungen zur Biologie, Medizin oder Verfahrenstechnik.

Sommersemester 2012: "Selbstorganisation in Biologie und Chemie"

Gemeinsame Veranstaltung der Arbeitsgruppen "Nichtlineare Dynamik und Strukturbildung" am ITP der TUB und "Mathematische Modellierung und Datenanalyse" an der PTB Berlin im Sommersemester 2012.

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FEM-Simulation der Strömungsverhältnisse in einem Protoplasmatropfen von Physarum.
Lupe
Musterbildung beim Schleimpilz Physarum polycephalum.
Lupe

Themenschwerpunkte:
- Wellenausbreitung in erregbaren Medien mit geometrischen Beschränkungen - Modellierung von mechanisch deformierbaren aktiven Systemen - Musterbildung und Kontrolle in Multiskalensystemen - Optimalsteuerung dreidimensionaler Wellen

Studierende, die einen Seminarschein erwerben wollen oder/und sich für eine Bachelor- bzw. Diplomarbeit interessieren, sind herzlich willkommen:

Das Seminar findet mittwochs 16:15 Uhr im Raum EW 731 statt (Einführung und Themenvergabe am 18. April 2012).

Kontakt:

Prof. Dr. H. Engel, Tel.: 314 79462, e-mail:

Prof. Dr. M. Bär, Tel.: 3481 7687, e-mail:

Programm:

Seminartermine
Datum
Name / Titel
11.04.
Sergio Alonso (PTB):

"Complex wave dynamics in an active poroelastic two-phase model of cytoplasm".
18.04.
Pavel Paulau (TUB):

"The robust scroll ring, stabilized by cylindrical Neumann surface".
25.04.
Teresa Reinhard (TUB):

"Systematische Erzeugung und Untersuchung dreidimensionaler Ringwellen in dünnen Schichten der lichtempfindlichen Belousov-Zhabotinskij-Reaktion", Bachelor-Arbeit

Jakob Loeber (TUB): "Inverse formulation for the control of traveling waves"
02. 05.
Sfb910 Projekt-Gruppe B5: Treffen mit AG-Tröltzsch
09. 05.
Markus Doits:
"Rheologische Kenngrößen strukturviskoser Schleifmedien - Zwischenergebnisse und aktuelle Probleme"
16. 05.
kein Seminar
23. 05.
Markus Düttmann (FHI):
"Complex intramolecular mechanics of G-actin"
30. 05.
02. 06.
Lange Nacht der Wissenschaften
06. 06.
Konferenz:

"Complex Delayed Systems"
13. 06.
David Schüler (PTB):

"Two models for multiscale pattern formation"
20. 06.
Stefan Fruhner (TUB/ PTB Berlin)
"Realistische Modellierung elektrischer Erregungsausbreitung im menschlichen Herzen unter der Berücksichtigung der Kontraktionsbewegung"
27. 06.
- Kein Seminar -
04. 07.
Gemeinsames Seminar mit der AG Tröltzsch
11. 07.
Ulrike Künkel (TUB)
Mini-Workshop "Akademisch Schreiben"; EW 047
18.07
Ulrike Künkel (TUB)

Mini-Workshop "Akademisch Schreiben";
15 Uhr, EW 047
25.07
Ulrike Künkel (TUB)

Mini-Workshop "Akademisch Schreiben";
15 Uhr, EW 047

08.08
Ulrike Künkel (TUB)

Mini-Workshop "Akademisch Schreiben";
15 Uhr, EW 047
15.08
Ulrike Künkel (TUB)

Mini-Workshop "Akademisch Schreiben";
15 Uhr, EW 047

Literatur


  • A. T. Winfree, The Geometry of Biological Time (Springer, Berlin, 2001).
  • J. Keener, J. Sneyd, Mathematical Physiology (Springer, Berlin, 2001).
  • J. D. Murray, Mathematical Biology (Springer, Berlin, 1993).
  • A. Beuter, L. Glass, M. C. Mackey, M. S. Titcombe (Eds.), Nonlinear Dynamics in Physiology and Medicine (Springer, Berlin, ).
  • D. P. Zipes and J. Jalife, Cardiac Electrophysiology. From Cell to Bedside (W. B. Saunders, Philadelphia, 1995).

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