Biological phenomena in the cells can be explained in terms of the interactions among biological macro-molecules, e.g., DNAs, RNAs and proteins. These interactions can be modeled by genetic regulatory networks (GRNs). This dissertation proposes to reverse engineering the GRNs based on heterogeneous biological data sets, including time-series and time-independent gene expressions, Chromatin ImmunoPrecipatation (ChIP) data, gene sequence and motifs and other possible sources of knowledge. The objective of this research is to propose novel computational methods to catch pace with the fast evolving biological databases. Signal processing techniques are exploited to develop computationally efficient, accurate and robust algorithms, which deal individually or collectively with various data sets. Methods of power spectral density estimation are discussed to identify genes participating in various biological processes. Information theoretic methods are applied for non-parametric inference. Bayesian methods are adopted to incorporate several sources with prior knowledge. This work aims to construct an inference system which takes into account different sources of information such that the absence of some components will not interfere with the rest of the system. It has been verified that the proposed algorithms achieve better inference accuracy and higher computational efficiency compared with other state-of-the-art schemes, e.g. REVEAL, ARACNE, Bayesian Networks and Relevance Networks, at presence of artificial time series and steady state microarray measurements. The proposed algorithms are especially appealing when the the sample size is small. Besides, they are able to integrate multiple heterogeneous data sources, e.g. ChIP and sequence data, so that a unified GRN can be inferred. The analysis of biological literature and in silico experiments on real data sets for fruit fly, yeast and human have corroborated part of the inferred GRN. The research has also produced a set of potential control targets for designing gene therapy strategies.

Inexpensive high quality fundus camera systems enable imaging of retina for vision related health management and diagnosis at large scale. A computer based analysis system can help establish the general baseline of normal conditions vs. anomalous ones, so that different classes of retinal conditions can be classified. Advanced applications, ranging from disease screening algorithms, aging vs. disease trend modeling and prediction, and content-based retrieval systems can be developed. In this dissertation, I propose an analytical framework for the modeling of retina blood vessels to capture their statistical properties, so that based on these properties one can develop blood vessel mapping algorithms with self-optimized parameters. Then, other image objects can be registered based on vascular topology modeling techniques. On the basis of these low level analytical models and algorithms, the third major element of this dissertation is a high level population statistics application, in which texture classification of macular patterns is correlated with vessel structures, which can also be used for retinal image retrieval. The analytical models have been implemented and tested based on various image sources. Some of the algorithms have been used for clinical tests. The major contributions of this dissertation are summarized as follows: (1) A concise, accurate feature representation of retinal blood vessel on retinal images by proposing two feature descriptors Sp and Ep derived from radial contrast transform. (2) A new statistical model of lognormal distribution, which captures the underlying physical property of the levels of generations of the vascular network on retinal images. (3) Fast and accurate detection algorithms for retinal objects, which include retinal blood vessel, macular-fovea area and optic disc, and (4) A novel population statistics based modeling technique for correlation analysis of blood vessels and other image objects that only exhibit subtle texture changes.

"Wir gehen multimedial. Kommt ihr mit?" war Aufruf und Leitmotiv der MultimeDies 2007. Es kamen sehr viele mit, vor allem Lehrende und Lernende der Universität Potsdam, aber auch Firmen. Diese Veranstaltung setzt eine Tradition fort, die im Bemühen steht über zukunftsweisende Technologien und Projekte, über Angebote und praktikable Lösungen an der Universität zu informieren. Die Vorträge wurden in kurzen Beiträgen zusammengestellt. Sie gliedern sich in zwei Gruppen, zum einen der Bereitstellung, zum anderen der Nutzung von Multimedia.

Vorwort: Immer mehr Bürgerinnen und Bürger nutzen die vielfältigen Möglichkeiten der neuen elektronischen Medien. Dabei erfreut sich insbesondere das Internet einer zunehmenden Beliebtheit und steigender Nutzerzahlen. Damit verbunden steigt auch die Zahl der Webauftritte und Internetangebote. Doch einem Teil der Internet-Community bleibt der Zugang zu vielen dieser Angebote versagt. Dies sind vor allem Menschen mit Behinderungen, aber auch Nutzer, deren verwendete Hard- und Software zur Darstellung der angebotenen Inhalte seitens der Anbieter nicht unterstützt werden. Im Wesentlichen geht es um zwei Arten von „Barrieren“ bei der Nutzung von Informationstechnik: Zum einen um technische Barrieren bei der Darstellung und zum anderen um kognitive Barrieren bezüglich des Verstehens der dargestellten Inhalte. Die Schaffung barrierefreier Informationstechnik ist deshalb ein wichtiges Kriterium bei der Ausgestaltung öffentlicher Internetauftritte und -angebote. Hierzu gibt es eine Reihe rechtlicher Regelungen, unter anderem im Behindertengleichstellungsgesetz (BGG) oder der Barrierefreien Informationstechnikverordnung (BITV), deren Umsetzung in den einzelnen Bundesländern sehr unterschiedlich geregelt ist. Auch wenn die Kommunen in manchen Bundesländern – so auch in Brandenburg – von den gesetzlichen Regelungen ausgenommen sind, ist eine Realisierung barrierefreier Internetauftritte von Kommunen wünschenswert, um allen Bürgern einen gleichwertigen Zugang zu kommunalen Interangeboten zu ermöglichen. Um vor allem die kommunale Praxis bei der Erstellung barrierefreier Internetangebote zu unterstützen, hat das Kommunalwissenschaftliche Institut (KWI) der Universität Potsdam im Dezember 2004 einen Workshop unter dem Titel „Barrierefreie Internetauftritte – Aspekte der Umsetzung des Behindertengleichstellungsgesetzes in elektronischen Medien“ veranstaltet. Ziel war es, umfassende Informationen zum Thema „Barrierefreiheit“ zu vermitteln sowie Hinweise und Lösungsmöglichkeiten für die Realisierung barrierefreier Internetauftritte zu geben. Im Mittelpunkt standen dabei folgende Fragen: Was können und sollen kommunale Internetauftritte leisten? Was bedeutet Barrierefreiheit bezüglich „elektronischer Medien“ und welche Auswirkungen ergeben sich daraus für die Gestaltung von Internetauftritten? Welche gesetzlichen Regelungen gibt es und welche Geltungsbereiche haben sie im Einzelnen? Welche technischen Lösungen kommen für die Erstellung barrierefreier Internetseiten in Betracht? Das vorliegende Arbeitsheft ist Teil der Dokumentation der Ergebnisse des Workshops. Die einzelnen Beiträge fassen die Vorträge der Referenten zusammen.

Service-oriented modeling employs collaborations to capture the coordination of multiple roles in form of service contracts. In case of dynamic collaborations the roles may join and leave the collaboration at runtime and therefore complex structural dynamics can result, which makes it very hard to ensure their correct and safe operation. We present in this paper our approach for modeling and verifying such dynamic collaborations. Modeling is supported using a well-defined subset of UML class diagrams, behavioral rules for the structural dynamics, and UML state machines for the role behavior. To be also able to verify the resulting service-oriented systems, we extended our former results for the automated verification of systems with structural dynamics [7, 8] and developed a compositional reasoning scheme, which enables the reuse of verification results. We outline our approach using the example of autonomous vehicles that use such dynamic collaborations via ad-hoc networking to coordinate and optimize their joint behavior. / Bei der Modellierung Service-orientierter Systeme werden Kollaborationen verwendet, um die Koordination mehrerer Rollen durch Service-Verträge zu beschreiben. Dynamische Kollaborationen erlauben ein Hinzufügen und Entfernen von Rollen zur Kollaboration zur Laufzeit, wodurch eine komplexe strukturelle Dynamik entstehen kann. Die automatische Analyse service-orientierter Systeme wird durch diese erheblich erschwert. In dieser Arbeit stellen wir einen Ansatz zur Modellierung und Verifikation solcher dynamischer Kollaborationen vor. Eine spezielle Untermenge der UML ermöglicht die Modellierung, wobei Klassendiagramme, Verhaltensregeln für die strukturelle Dynamik und UML Zustandsdiagramme für das Verhalten der Rollen verwendet werden. Um die Verifikation der so modellierten service-orientierten Systeme zu ermöglichen, erweiterten wir unsere früheren Ergebnisse zur Verifikation von Systemen mit struktureller Dynamik [7,8] und entwickelten einen kompositionalen Verifikationsansatz. Der entwickelte Verifikationsansatz erlaubt es Ergebnisse wiederzuverwenden. Die entwickelten Techniken werden anhand autonomer Fahrzeuge, die dynamische Kollaborationen über ad-hoc Netzwerke zur Koordination und Optimierung ihres gemeinsamen Verhaltens nutzen, exemplarisch vorgestellt.

Duplicate detection consists in determining different representations of real-world objects in a database. Recent research has considered the use of relationships among object representations to improve duplicate detection. In the general case where relationships form a graph, research has mainly focused on duplicate detection quality/effectiveness. Scalability has been neglected so far, even though it is crucial for large real-world duplicate detection tasks. In this paper we scale up duplicate detection in graph data (DDG) to large amounts of data and pairwise comparisons, using the support of a relational database system. To this end, we first generalize the process of DDG. We then present how to scale algorithms for DDG in space (amount of data processed with limited main memory) and in time. Finally, we explore how complex similarity computation can be performed efficiently. Experiments on data an order of magnitude larger than data considered so far in DDG clearly show that our methods scale to large amounts of data not residing in main memory.

Inhalt: KOMMUNIQUÉ GRUßWORT PROGRAMM HINTERGRÜNDE UND FAKTEN REFERENTEN: BIOGRAFIE & VOTRAGSZUSAMMENFASSUNG 1.) DER ERSTE DEUTSCHE IPV6 GIPFEL AM HASSO PLATTNER INSTITUT IN POTSDAM - PROF. DR. CHRISTOPH MEINEL - VIVIANE REDING 2.) IPV6, ITS TIME HAS COME - VINTON CERF 3.) DIE BEDEUTUNG VON IPV6 FÜR DIE ÖFFENTLICHE VERWALTUNG IN DEUTSCHLAND - MARTIN SCHALLBRUCH 4.) TOWARDS THE FUTURE OF THE INTERNET - PROF. DR. LUTZ HEUSER 5.) IPV6 STRATEGY & DEPLOYMENT STATUS IN JAPAN - HIROSHI MIYATA 6.) IPV6 STRATEGY & DEPLOYMENT STATUS IN CHINA - PROF. WU HEQUAN 7.) IPV6 STRATEGY AND DEPLOYMENT STATUS IN KOREA - DR. EUNSOOK KIM 8.) IPV6 DEPLOYMENT EXPERIENCES IN GREEK SCHOOL NETWORK - ATHANASSIOS LIAKOPOULOS 9.) IPV6 NETWORK MOBILITY AND IST USAGE - JEAN-MARIE BONNIN 10.) IPV6 - RÜSTZEUG FÜR OPERATOR & ISP IPV6 DEPLOYMENT UND STRATEGIEN DER DEUTSCHEN TELEKOM - HENNING GROTE 11.) VIEW FROM THE IPV6 DEPLOYMENT FRONTLINE - YVES POPPE 12.) DEPLOYING IPV6 IN MOBILE ENVIRONMENTS - WOLFGANG FRITSCHE 13.) PRODUCTION READY IPV6 FROM CUSTOMER LAN TO THE INTERNET - LUTZ DONNERHACKE 14.) IPV6 - DIE BASIS FÜR NETZWERKZENTRIERTE OPERATIONSFÜHRUNG (NETOPFÜ) IN DER BUNDESWEHR HERAUSFORDERUNGEN - ANWENDUNGSFALLBETRACHTUNGEN - AKTIVITÄTEN - CARSTEN HATZIG 15.) WINDOWS VISTA & IPV6 - BERND OURGHANLIAN 16.) IPV6 & HOME NETWORKING TECHINCAL AND BUSINESS CHALLENGES - DR. TAYEB BEN MERIEM 17.) DNS AND DHCP FOR DUAL STACK NETWORKS - LAWRENCE HUGHES 18.) CAR INDUSTRY: GERMAN EXPERIENCE WITH IPV6 - AMARDEO SARMA 19.) IPV6 & AUTONOMIC NETWORKING - RANGANAI CHAPARADZA 20.) P2P & GRID USING IPV6 AND MOBILE IPV6 - DR. LATIF LADID

Contents 1. Styling for Service-Based 3D Geovisualization Benjamin Hagedorn 2. The Windows Monitoring Kernel Michael Schöbel 3. A Resource-Oriented Information Network Platform for Global Design Processes Matthias Uflacker 4. Federation in SOA – Secure Service Invocation across Trust Domains Michael Menzel 5. KStruct: A Language for Kernel Runtime Inspection Alexander Schmidt 6. Deconstructing Resources Hagen Overdick 7. FMC-QE – Case Studies Stephan Kluth 8. A Matter of Trust Rehab Al-Nemr 9. From Semi-automated Service Composition to Semantic Conformance Harald Meyer

Inhalt: 1 Introduction 2 Motivation and Goal 3 Fundamentals 4 Elementary Abstractions 5 Real World Example 6 Conclusions

Inhalt: 1 Introduction 2 Basic Definitions 3 Achieving SI Implementability by Internal Communication 4 Towards a Structural Method 5 Examples 6 Conclusions and Future Work