Online Publikation - im ZESS - Universität Siegen

EINLEITUNG 9
Modellbildung (Kap. 3 und Abb. 1.3B) vorgestellt. Kapitel 4 gibt einen Überblick über
die existierenden Softwarewerkzeuge, die ähnliche Bereiche abdecken. Abgeschlossen
wird der Grundlagenteil mit Kapitel 5, das die Resultate des Vorgängerprojekts und
die Ausgangssituation dieser Arbeit vorstellt.
Im zweiten Teil werden die zugrunde liegenden Methoden und die Implemen-
tierung des Softwarewerkzeugs MMT2 behandelt. Eine neue und effektive Vorge-
hensweise ist die softwareseitige Unterstützung von Modellfamilien, die in Kapitel 6
(Abb. 1.3E) an einem Beispiel vorgestellt wird. Kapitel 8 und 9 beschreiben die wich-
tigsten Details der Implementation von MMT2 (Abb. 1.3F) und Kapitel 7 den Aufbau
des XML-basierten Speicherformats (Abb. 1.3D) .
Im dritten Teil dieser Arbeit wird zunächst in Kapitel 10 anhand eines einfachen Bei-
spiels die Benutzung von MMT2 veranschaulicht. Kapitel 11 stellt drei experimentelle
Arbeiten vor, in denen das Softwarewerkzeug unterstützend zum Einsatz kam.
Der vierte Teil dieser Arbeit, Modellsuche, befasst sich im Detail mit dem Forma-
lismus der Modellfamilien, der eine der wesentlichen Neuerungen darstellt und den
Modellbildungsprozess in seiner Effektivität maßgeblich unterstützen soll. Dazu wer-
den in Kapitel 12 die Modellfamilien, welche bereits in Kapitel 6 anhand eines Bei-
spiels informal vorgestellt wurden, auf einem höheren Abstraktionsniveau formal de-
finiert. Aufbauend auf diesen Formalismus stellt Kapitel 13 einen Optimierungsalgo-
rithmus vor, der die Modellfamilien als Grundlage nutzt. In Kapitel 14 wird ein An-
wendungsbeispiel für diesen Algorithmus vorgestellt und diskutiert. Aufgrund des
hohen Rechenleistungsbedarfs wurde MMT2 nicht nur auf Einzelplatzrechnern ein-
gesetzt sondern auch auf Workstation-Clustern, Hochleistungsrechnern und in einer
Grid-Infrastruktur (Kapitel 15).
Im letzten Teil der Arbeit werden in Kapitel 16 die wichtigsten Ergebnisse noch
einmal zusammengefasst, die Resultate diskutiert und ein Ausblick gegeben.
1.6. Experimentelle Modellbildung
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Abb. 1.3 diente im letzten Abschnitt dazu, die Struktur dieser Arbeit daran zu illustrie-
ren, dass jedes Kapitel einer oder mehrerer Teilabbildungen zugeordnet werden kann.
In erster Linie stellt Abb. 1.3 aber ein Ablaufschema für eine Art der experimentellen
Modellbildung dar, die dieser Arbeit zugrunde liegt. In ähnlicher Form wurde Abb. 1.3
als Poster auf der Tagung Metabolic Engineering V vorgestellt [Haunschild et al., 2004].