Bioinformation

Das Gebiet biologisch inspirierter Informationstechnik (IT) ist von großer mittel- bis langfristiger Bedeutung. Das Buch informiert über wesentliche Trends in Forschung und Technologie und ist damit Grundlage für strategische Entscheidungen im Wissenschafts- und F&E-Management. Ausgangspunkt der Studie ist eine Gegenüberstellung der biologischen Informationsverarbeitung und Methoden heutiger Informationstechnik. Das Buch basiert auf über 70 Interviews mit Experten aus den USA, Japan und Europa. Deren Aussagen wurden durch bibliometrische und patentstatistische Analysen ergänzt sowie durch eine Umfrage unter Fachleuten aus verschiedenen Bereichen der biowissenschaftlichen Forschung vervollständigt. Die Studie stellt die biologisch inspirierten Forschungsansätze in der IT und deren Anwendungsperspektiven detailliert dar, beschreibt ausführlich den internationalen Forschungsstand sowie die aktuellen Fördermaßnahmen. Darüber hinaus werden Handlungsoptionen abgeleitet.

1 Zusammenfassung.- Summary.- 2 Projektansatz und Vorgehensweise.- 2.1 Zielsetzung.- 2.2 Ausgangslage und Hintergrund.- 2.3 Schwerpunkte.- 2.4 Analysekategorien und methodischer Ansatz.- 3 Anforderungen an Informationstechnik - Defizite heutiger Ansätze.- 3.1 Begriffsbestimmung und Vorüberlegung.- 3.2 Defizite heutiger IT-Systeme.- 3.3 Auswirkung auf Anwendungen der Informationstechnik.- 4 Erkenntnisse aus der bio-/humanwissenschaftlichen Grundlagenforschung.- 4.1 Klassische Dimensionen der biologischen Informationsverarbeitung.- 4.2 Funktionale Dimensionen der biologischen Informationsverarbeitung.- 4.3. Erkenntnisstand, Technologierelevanz und Zeithorizonte.- 5 Bioanaloge Ansätze für adaptive und autonome Systeme in der Informationstechnik.- 5.1 Biologisch inspirierte Hardwarestrukturen.- 5.2 Dynamische Systeme als Methode für eine biologisch inspirierte Informationstechnik.- 5.3 Konnektionismus.- 5.4 Evolutionäre Verfahren.- 5.5 Computer-Immunologie.- 5.6 Planungsansätze in der Künstlichen-Intelligenz-Forschung.- 5.7 Autonome intelligente Systeme.- 6 Anwendungsaspekte.- 6.1 Zur wirtschaftlichen Bedeutung.- 6.2 Beispiele.- 7 Internationale Forschungsaktivitäten und Fördermaßnahmen.- 7.1 Deutschland.- 7.2 Europa.- 7.3 Japan.- 7.4 USA.- 7.5 Sonstige Staaten.- 7.6 Deutschland im internationalen Vergleich.- 8 Schlußfolgerungen.- 8.1 Hemmnisse.- 8.2. Schlußfolgerungen für die wissenschaftliche Ausbildung.- 8.3 Schlußfolgerungen für die Forschung.- 8.4 Schlußfolgerungen für die zukünftige Entwicklung biologisch inspirierter IT.- 8.5 Förderpolitisches Fazit.- Anhang A - Verzeichnis der interviewten Experten.- Anhang B - Interviewleitfaden.- Anhang C - Fragebogen der DFG-Befragung.- Anhang D - Verzeichnis der projektbegleitenden Arbeitspapiere.