Modul 39-Inf-IZV Interdisziplinäre ZellVisualisierung

Im Rahmen dieses Moduls können Teilnehmer erarbeiten, wie Zusammenhänge auf verschiedenen Komplexitätsebenen am Beispiel der Zellbiologie visuell reduziert und präzisiert werden können. Die Vorlesung wird Kompetenzen im Bereich der interdisziplinären Medienanalyse vermitteln. Während des praktischen Projektes können Kenntnisse im Bereich der dreidimensionalen Modellierung und Animation, Java/Java3D-Programmierung, 3D-Stereoskopie und/oder HTML-Kenntnisse vertieft werden.
Auf Grund des interdisziplinären Charakters ist zellbiologisches Vorwissen sowie Programmierpraxis keine Teilnahme-Voraussetzung

The major topic of this module is the visual reduction and precision of relationships at various levels of complexity based on the cell visualization paradigm. The lecture will also discuss topics in the area of interdisciplinary media analysis. During the praxis-oriented project, knowledge in the area of three-dimensional modeling and animation, Java/Java3D-Programming, 3D Stereoscopy and/or HTML can be extended.
Because of the interdisciplinary character, cell-biological knowledge as well as programming praxis are not required for participation.

Die Komplexität der biologischen Zelle macht sie zu einem adäquaten Paradigma für den visuellen Information Overload des Informationszeitalters. Die strukturellen, biologischen, chemischen und physikalischen Aspekte der Zelle übersteigen bereits jetzt den Horizont nicht nur eines jeden Laien sondern auch eines jeden Wissenschaftlers. Und das, obwohl es sich bei der Zelle um den kleinsten Baustein des Lebens handelt. Ohne eine gleichzeitig interdisziplinäre und reduzierende Herangehensweise ist die Bewältigung dieses Themas nicht möglich. Das heutige Überangebot und die Dominanz der zwei-dimensionaler Visualisierungsansätze steht im Kontrast zur drei-dimensionalen Realität der Zelle. Insbesondere die Kommerzialisierung der 3D-Stereoskopie bietet weitreichende Chancen, zukünftig multidimensionale und multimediale Konstrukte nicht nur visualisierbar sondern auch erfahrbar zu machen.
Dieses Modul beschäftigt sich nun mit der Frage, wie die Komplexität zellulärer Prozesse reduziert und dabei gleichzeitig die drei-dimensionale Räumlichkeit adäquat beibehalten werden kann.
In der Vorlesung werden die unterschiedlichsten Visualisierungsansätze besprochen und analysiert. Gleichzeitig wird Basiswissen im Bereich der Zellbiologie vermittelt werden. Das Spektrum reicht von Filmsequenzen über Buch-Illustrationen, Webseiten, Datenbanken, Computerspielen und -programmen. In Relation dazu werden zelluläre Simulationsansätze, wissenschaftliche Publikationen und die durch die Mikroskopie generierte Realität gesetzt.
Die Vorlesung wird von einem Seminar begleitet, welches sich in diesem Spannungsfeld bewegen wird und gleichzeitig den Bezug zur Praxis herstellen wird. Das CELLmicrocosmos-Projekt ist im Bereich Zell- und Membran-Visualisierung angesiedelt und kann wahlweise Aufgaben aus der Programmierpraxis, der dreidimensionalen Modellierung oder Animation beinhalten.

Because of the complexity of the biological cell, this is an appropriate paradigm for the information overload of the information age. The structural, biological, chemical as well as physical aspects of the cell already extend beyond the horizons of every layman as well as professional researcher. This is the case even though the cell is one of the smallest units of life. This topic can only be adequately addressed with interdisciplinary and, simultaneously, reductive approaches. The overrepresentation and dominance of two-dimensional visualization approaches stands in contrast to the three-dimensional reality of the cell. The commercialization of 3D-Stereoscopy offers opportunities to make multidimensional as well as multimedia constructions visualizable as well as perceptible in the future.
This module addresses the question, how the complexity of cellular processes can be reduced whilst maintaining the three-dimensional reality of the cell.
During the lecture, many different visualization approaches will be presented as well as analyzed. Concurrently the basic knowledge in the area of cell biology will be introduced. The spectrum includes movie sequences, book-illustrations, websites, databases, computer games and computer programs. In relation to this, cellular simulation approaches, scientific publications and the reality-generating microscopy will be discussed. The lecture will be accompanied by a seminar where related topics and their applications will be tested and introduced. The CELLmicrocosmos project deals with the visualization of the cell and biological membranes. It is possible to solve programming tasks or to do three-dimensional modeling and/or animation.

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