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Interactive Visualization for the Exploration of Aligned Biological Networks and Their Evolution

  • Network Visualization is a widely used tool in biology. The biological networks, as protein-interaction-networks are important for many aspects in life. Today biologists use the comparison of networks of different species (network alignment) to understand the networks in more detail and to understand the underlying evolution. The goal of this work is to develop a visualization software that is able to visualize network alignments and also their evolution. The presented software is the first software for such visualization tasks. It uses 3D graphics and also animations for the dynamic visualization of evolution. This work consists of a review of the Related Work, a chapter about our Graph-based Approach for Interactive Visualization of Evolving Network Alignments, an explanation of the Graph Layout Algorithm and some hints for the Software System.
  • Die Netzwerkvisualisierung ist ein Werkzeug, welches häufig in der Biologie angewandt wird. Biologische Netzwerke, wie Protein-Interaktions-Netzwerke sind bedeutend für viele Aspekte des Lebens. Heutzutage nutzen Biologen häufig den Vergleich von Netzwerken verschiedener Arten (Netzwerk-Alignments) um mehr über diese Netzwerke zu lernen und um die Evolution, die ihnen zugrunde liegt, zu verstehen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung einer Software, die genau solche Netzwerk-Alinements und ihre Evolution visualisiern kann. Die hier vorgestellte Software ist die erste ihrer Art für diese Aufgaben. Sie nutzt 3D Graphik und Animationen für die dynamische Visualisierung der Evolution der Netzwerke. Die Arbeit beinhaltet eine Überblick über die verwandte Arbeiten, ein Kapitel unseres Graphen basierten Ansatzes für die interaktive Visualisierung von evolvierenden Netzwerk-Alignments, eine Erklärung des Entwickelten Graphen Layout Algorithmus und einige Hinwiese zum Software System.

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Metadaten
Author: Steffen Brasch
URN:urn:nbn:de:gbv:9-001228-1
Title Additional (German):Interaktive Visualisierung für explorative Untersuchungen von biologischen Netzwerken und deren Evolution
Advisor:Prof. Dr. Lars Linsen, Prof. Dr. Mario Stanke
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2012/05/09
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2011/11/30
Release Date:2012/05/09
Tag:Network, Protein, Visualization
GND Keyword:Alignment <Biochemie>, Evolution, Graphenzeichnen
Faculties:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Mathematik und Informatik
DDC class:500 Naturwissenschaften und Mathematik / 510 Mathematik