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Datenanalyse in der Biologie :

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Datenanalyse in der Biologie :

[Book]

Eine Einführung in Methoden der nichtlinearen Dynamik, fraktalen Geometrie und Informationstheorie

von Marc-Thorsten Hütt.

Berlin, Heidelberg

Springer Berlin Heidelberg : Imprint : Springer

2001

Springer-Lehrbuch

1. Mathematische Grundlagen --; 1.1 Terminologie und Ziele --; 1.2 Einige mathematische Werkzeuge --; 1.3 Gewöhnliche Differentialgleichungen --; 2. Grundbegriffe der nichtlinearen Dynamik --; 2.1 Differenzengleichungen und Iterationsmethoden --; 2.2 Eindimensionale Differentialgleichungen und Bifurkationen --; 2.3 Mehrdimensionale Differentialgleichungen --; 3. Zelluläre Automaten --; 3.1 Grundidee zellulärer Automaten und Begriff des Netzwerks --; 3.2 Methoden zum Erstellen von Regelwerken --; 3.3 Wichtige Anwendungen --; 3.4 Exkurs: Membranmodellierung mit Hilfe zellulärer Automaten --; 4. Elemente der nichtlinearen Zeitreihenanalyse --; 4.1 Vorbemerkung --; 4.2 Lineare Zeitreihenanalyse und ihre Grenzen --; 4.3 Nichtlineare Zeitreihenanalyse und Vorhersagbarkeit einer Zeitreihe --; 4.4 Anwendungsbeispiele --; 4.5 Methodische Schwierigkeiten --; 4.6 Exkurs: Kontrolle von Analysemethoden durch Surrogatdaten --; 5. Analyse raumzeitlicher Strukturen --; 5.1 Problemstellung --; 5.2 Raumzeitliche Verallgemeinerungen zeitlicher Methoden --; 5.3 Methoden auf der Grundlage zellulärer Automaten --; 5.4 Anwendungsbeispiele --; 6. Selbstähnlichkeit und fraktale Geometrie --; 6.1 Selbstähnlichkeit als Ordnungsprinzip --; 6.2 Fraktale Datenanalyse --; 6.3 Anwendungsbeispiele --; 6.4 Exkurs: Fraktalität in der Dynamik von Ökosystemen --; 7. Methoden aus der Informationstheorie --; 7.1 Grundbegriffe: Entropie und Transinformation --; 7.2 Anwendungsbeispiele --; A. Software-Pakete und Internet-Datenbanken --; B. Weiterführende Literatur zu ausgewählten Themen . --; C. Übungsaufgaben --; Sachwortverzeichnis.

Datenanalyse geht heute weit über einfache Mittelwerte, Varianzen und Signifikanztests hinaus. Ein großer Teil der experimentellen Untersuchungen erfordert mittlerweile die Verwendung von neueren Methoden der Datenanalyse oder sogar den Entwurf einer speziellen Analysestrategie, z.B. die Interpretation von DNA-Sequenzen, von Musterbildungsprozessen und der Dynamik von Ionenkanälen. Der mathematische Aufwand hinter diesen Methoden ist recht hoch, so dass ihr Erlernen aus den bestehenden Lehrbüchern und Veröffentlichungen sich als äußerst schwierig erweist. Diese Kluft schließt das vorliegende Buch. Besonders bemerkenswerte und elegante Analysestrategien aus der Forschungsliteratur der letzten zehn Jahre werden beispielhaft besprochen. Drei wesentlichen Techniken der fortgeschrittenen Datenanalyse sind ausführliche Einzelkapitel gewidmet: nichtlineare Zeitreihenanalyse, Methoden der fraktalen Geometrie, Analyse von Daten mit raumzeitlicher Dynamik.

Biology -- Data processing.

Botany.

Life sciences.

von Marc-Thorsten Hütt.

Marc-Thorsten Hütt

[Book]

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