Variabilität in Netzwerken nichtlinearer Oszillatoren: Theoretische Studien und Anwendung auf raumzeitliche Dynamiken in der Biologie

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In einer grundlegenden theoretischen Studie sollen die Rolle von Variabilität in Selbstorganisations- und Musterbildungsprozessen untersucht und die Ergebnisse auf eine konkrete biologische Situation übertragen werden. Dazu werden Untersuchungen für Netzwerke nichtlinearer Oszillatoren und für zelluläre Automaten durchgeführt und durch analytische Studien ergänzt. Schwerpunkte liegen bei regulär und chaotisch oszillierenden Systemen und erregbaren Medien. Anhand einer konkreten raumzeitlichen Dynamik aus der Biologie, dem Crassulaceen-Säurestoffwechsel einer höheren Pflanze, soll die Wirksamkeit der theoretischen Ergebnisse als Interpretationsansatz biologischer Musterbildungsprozesse explizit überprüft werden. Weiterhin soll die Anwendbarkeit der Resultate auf andere raumzeitliche Dynamiken (zum Beispiel neuronale Informationscodierung) diskutiert werden.