Seminar: Informationssysteme (2SE)

LVA-Nr.:	365.013
LVA-Leitung:	Werner Retschitzegger
Vorbesprechung:	FR 13.10.2006, 11:45-12:45, HS4
Typ:	SE, 2h, Block
Anmeldung:	via KUSSS

Folien zur Vorbesprechung

Fokus des Seminars

Datenmanagement in der Bioinformatik

Die Life Sciences werden das 21. Jahrhundert dominieren. Ist die komplexe Funktionsweise der Zelle verstanden, so können gegen eine Vielzahl von Krankheiten Gegenmittel entwickelt werden. Doch zur Zeit sind wir noch weit davon entfernt. Die Schlüsseltechnologie um diesem Ziel näher zu kommen ist die Bioinformatik. So war die Bioinformatik bei einem der eindrucksvollsten wissenschaftlichen Fortschritte der Menschheit, der Entschlüsselung des menschlichen Genoms, maßgeblich beteiligt. Trotz dieses Quantensprungs, der erst durch die Bioinformatik möglich gemacht wurde, steht die Wissenschaft in diesem Bereich erst am Anfang. Bedingt durch die thematische und räumliche Fragmentierung der weltweiten Forschung in eine Vielzahl von Gruppen, Firmen und Konsortien stellt dabei eine effiziente Verwaltung und Integration der anfallenden Datenmengen eine große Herausforderung dar. Schlagworte wie XML and BSML (Bioinformatics Sequence Markup Language), Ontologien zur semantischen Datenintegration, Bio-Workflows, Bio-aware design patterns, Bio-Metadaten, -Datentypen und -Abfragen für DBS sowie Repräsentation von Uncertainty spielen hierbei eine zentrale Rolle.

Ziel dieses Seminars ist es, in Form von Gruppenarbeiten einen Überblick über die spezifischen Probleme des Datenmanagements und der Datenintegration in der Bioinformatik zu geben. Es sollen von den unterschiedlichen Gruppen interessante Projekte, Produkte und Forschungsarbeiten in diesem Gebiet vorgestellt werden und insbesondere auch neue Entwicklungen und offene Forschungsthemen behandelt werden

Basisliteratur für ALLE Themen:

• [Cohe05] J. Cohen, Computer Science and Bioinformatics, Communications of the ACM, Vol. 48/3, 2005
• [Cohe04] J. Cohen, Bioinformatics - An Introduction for Computer Scientists, ACM Computing Surveys, Vol. 36/2, 2004
• [Bark04] J., Barker, J., Thornton, Software Engineering Challenges in Bioinformatics, Proc. of the 26th Int. Conf. on Software Engineering (ICSE), 2004
• [NSF03] Data Management for the Biosciences, Report of the NSF/NLM Workshop of Data Management for Molecular and Cell Biology, Feb. 2-3, 2003
• [Hinn05] A. Hinneburg, VO Datenbanken in der Bioinformatik, Universität Leipzig, SS 2005

Seminarthemen (inkl. themenspezifischer Literatur):

1. Bio-DB - Anforderungen und Klassifikationsmerkmale
   • insbesondere [Hinn05]
2. Relationale Bio-DB
   • insbesondere [Hinn05]
   • Do, H.H.; Kirsten, T. ; Rahm, E., Comparative Evaluation of Microarray-based Gene Expression Databases, Proc. 10. Fachtagung Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web (BTW 2003), GI, Lecture Notes in Informatics (LNI), Feb. 2003
3. Objektorientierte Bio-DB
   • insbesondere [Hinn05]
   • Do, H.H.; Kirsten, T. ; Rahm, E., Comparative Evaluation of Microarray-based Gene Expression Databases, Proc. 10. Fachtagung Datenbanksysteme für Business, Technologie und Web (BTW 2003), GI, Lecture Notes in Informatics (LNI), Feb. 2003
4. XML-basierte Bio-Markup-Sprachen
   • insbesondere [Hinn05]
   • E. Cerami, XML for Bioinformatics, Springer-Verlag, 2005
   • A. Malik, Best Practices for Designing XML Schemas for Bioinformatics, BioCon Conference, 2003
   • R., Ricanek: Evaluierung von XML-Datenbanksystemen für Anwendungen in der Bioinformatik. Bachelorarbeit Abteilung Bioinformatik Universität Göttingen, 2004
5. Ontologien in der Bioinformatik
   • K. Baclawski, T. Niu, Ontologies for Bioinformatics, MIT Press, 2005
6. Integration von Bio-Daten
   • Körner, C., Kirsten, T., Do, H.-H., Rahm, E.: Hybride Integration von molekularbiologischen Annotationsdaten. (Talk), Proc. 11th Conf. on Database systems for Business, Technology and Web (BTW),Karlsruhe, 2005
   • Ulf Leser, Peter Rieger (2003): "Integration molekularbiologischer Daten". Datenbankspektrum Ausgabe 6, (in German) pp. 56-66
   • Zoe Lacroix, Terence Critchlow (eds.), Bioinformatics - Managing Scientific Data, Elesevier Science, 2003
   • Rahm, E. (ed.): Data Integration in the Life Sciences. Springer-Verlag, Lecture Notes in Bioinformatics (LNBI) 2994, 2004
   • Scharff, Heiko: Datenintegration in der Bioinformatik - XML und Datenbanken. Seminar des Lehrstuhls "Wissensmanagement in der Bioinformatik" am Institut für Informatik der Humboldt Universität zu Berlin, 2002
   • Th. Hernandez, S. Kambhampati, Integration of Biological Sources: Current Systems and Challenges Ahead, ACM Sigmod Record, 33(3), Sept. 2004
   • A. Gupta, B. Ludäscher, L. Raschid, Report on the 2nd InternationalWorkshop on Data Integration in the Life Sciences, DILS05
7. Data Warehouses für Bio-Daten
   • T., Kirsten, J., Lange, E., Rahm: An integrated platform for analyzing molecular-biological data within clinical studies, EDBT-Workshop Information Integration in Healthcare Applications, 2006
8. Metadaten in der Bioinformatik - "Data Provenance"
   • Y.L. Simmhan, B. Plale and D. Gannon, A Survey of Data Provenance in e-Science, Sigmod Record, 34(3), Sept. 2005
9. Web Services in der Bioinformatik
   • S. Thakkar, J.L. Ambite, C. A. Knoblock: Composing, optimizing, and executing plans for bioinformatics web services VLDB Journal, 14(3), September 2005
   • E. Cerami, XML for Bioinformatics, Springer-Verlag, 2005
   • [Hinn05]
10. Workflows in der Bioinformatik
    • John S. Conery, J. Catchen, M. Lynch: Rule-based workflow management for bioinformatics. VLDB Journal, 14(3), September 2005
    • B. Ludaescher and C.Goble, Guest Editors' Introduction to the Special Section on Scientific Workflows, Sigmod Record, 34(3), Sept.
    • University of British Colombia, Pegasys: workflow management for bioinformatics, 2006

Prüfungsmodus:
Das Seminar aus Informationssysteme wird als Block mit Anwesenheitspflicht abgehalten. Hauptgrundlage der Beurteilung sind die schriftliche Arbeit, die mündliche Präsentation, sowie die aktive Mitarbeit.

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