Essentielle Freiheitsgrade und makroskopische Dynamik molekularer Systeme

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Dieses Projekt zielt auf mathematisch-algorithmische Fortschritte bei der Untersuchung der dynamischen und statistischen Eigenschaften biomolekularer Systeme mit spezieller Ausrichtung auf ihre reichhaltige Mehrskalenstruktur. Die ungeheure innere Komplexität dieser Systeme ergibt sich aus der riesigen Anzahl von internen Freiheitsgraden und ihren vielfältigen Wechselwirkungen. Das von außen sichtbare effektive Verhalten kann allerdings im Vergleich zum inneren Detailreichtum relativ einfach beschrieben werden und resultiert in einer meist recht fest definierten biologischen Funktion. Die derzeit viel diskutierten technologischen und medizinischen Anwendungen einer computergestützten Vorhersage biologischer Funktion setzt voraus, daß dieses effektive Verhalten auf der Grundlage der detaillierten Beschreibung bestimmt werden kann. Dies ist zur Zeit nicht mit der gewünschten Präzision möglich. Dieses Projekt soll einen neuen, erfolgversprechenden Ansatz zur hierarchischen Einbindung von Einzelheiten der Dynamik in eine globale Beschreibung der effektiven Dynamik weiterentwickeln und auf seine Verläßlichkeit hin mathematisch untersuchen.