Alternative Diabetesdiagnostik

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1 Köln Mai 2006 Alternative Diabetesdiagnostik Wolfgang Heiden FH Bonn-Rhein-Sieg Sankt Augustin, Germany Wolfgang Heiden 2006

2 zur Person: Wolfgang Heiden bonn-rhein-sieg.de Alternative Diabetesdiagnostik Studium der Biologie (Uni Würzburg) Promotion Dr. rer. nat. (Physikalische Chemie, TH Darmstadt) PostDoc (GMD-IMK) Digitale Medienproduktion VR/VE WWW Aufbau der Studienrichtung Medieninformatik am FB Angewandte Informatik der FH Rhein-Sieg Kompetenzplattform NRW: Bioengineering Lehraufträge (FH Rhein-Sieg, A.I.) Grundlagen Multimedia Einführung Virtuelle Realität Esprit-Gutachter Multimedia (CEC) Prof. (FH Bonn-Rhein-Sieg, A.I.) Hypermedia- und Multimedia- Systeme F&E-Schwerpunkte: Hypermedia Storytelling Molekulare Visualisierung Virtuelle Umgebungen / AR Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

3 Alternative Diagnostik neuartige, ungewöhnliche Diagnoseverfahren Wissenschaft und Kunst Verständnis durch Sensualisierung Augmented Perception Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

4 Meilensteine wissenschaftlicher Erkenntnis Alternative Diabetesdiagnostik... durch innovative Denkansätze Isaac Newton Charles Darwin August Kekulé James Watson & Francis Crick Gravitation (1666) Evolution (1842) Benzol-Struktur (1858) DNA-Doppelhelix (1953) Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

5 Erkenntnisgewinn in der Forschung... durch Sensualisierung Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

6 Erkenntnisgewinn in der Forschung... durch Sensualisierung Visualisierung von Moleküloberflächen Verständnis von intermolekularen Wechselwirkungen z.b. Antikörper & Antigen Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

7 Erkenntnisgewinn in der Forschung... durch Sensualisierung Visualisierung von Moleküloberflächen Interaktive Visualisierung und Sonifikation von geologischen Messwerten Entscheidungshilfe für Erdölförderer z.b. Planungsgrundlage für Ölbohrungen FhG-IMK Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

8 Erkenntnisgewinn in der Forschung... durch Sensualisierung Visualisierung von Moleküloberflächen Interaktive Visualisierung und Sonifikation von geologischen Messwerten Haptische Kontrolle bei Telemedizin Force Feedback und Taktile Reizung z.b. bei Fernoperationen z.b. Pulsmessung Haptic Kymograph, VR Lab, Univ. Buffalo Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

9 Multimediale Sensualisierung von genetischer Information Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

10 I Ging Das chinesische Buch der Wandlungen (ca B.C.) Orakel zur Interpretation von Lebenssituationen 2 Zustände: Yin & Yang 8 Trigramme (3er-Kombinationen) 8 2 = 64 Hexagramme (Trigramm-Kombinationen) definieren Übergänge vom einen (Trigramm-) Zustand in den anderen ( Wandlung ) od. Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

11 I-Ging + Genetik = I Ging Trigramme 8 x 8 Kombinationen 64 Hexagramme Genetik Triplets 4 3 Kombinationen 64 Codons PerZan-Modell: Zuordnung Codon - Hexagramm Triplet-Interpretationen I Ging - Bedeutung (Hexagramm) Farbkombination (Grundfarben CMY) [x,y,z]-koordinaten in einem würfelförmigen Farbraum Klangkombinationen PerZan Karsten K. Panzer Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

12 Code-Sonne Tabelle zur Entschlüsselung des genetischen Codes mrna/cdna von innen nach außen zu lesen 3 Nukleinbasen = 1 Codon 1 Aminosäure PerZan Farbmischung aus Blau-Rot Rot-Gelb Anteilen Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

13 Raum und Farbe Farbkoordinaten Blau-Rot Rot-Gelb Raumkoordinaten x,y,z Farbraum RGB / YMC Tafel der Parameter Farbraum 64 Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

14 Sequenz-Darstellungsmethoden Farbstreifenmuster Raumfaltung Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

15 Sequenz-Darstellungsmethoden Kondensation: Hierarchische Betrachtungen Triplet Einzelsymbol (3 Triplets 1 Pseudo-Triplet) z.b.: GAACAAATC AAC A Sonifikation Hypermedia Storytelling Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

16 Analyse am Beispiel Insulin Farbstreifen Codon Aminosäurerest I Ging Bedeutung Kondensation 3 1 Raumstruktur Sonifikation Storytelling ggc att gtg gaa caa tgt acc agc atc tcc ctc tac cag ctg gag aac tac aac Gly Ile Val Glu Gln Thr Ser Ile Ser Tyr Gln Glu Asn Tyr Asn Krise Reife Schein (start) Durchdringung Gemeinschaft Sammlung Harmonie Geduld Hellsicht Beschraenkung Sammlung Hindernis Strukturierung Einwirkung Das Haftende Bestimmung kosm.ordnung Verwirklichung Einwirkung Sammlung Verwirklichung G T T A A T T A A C T G G C A T C A C T A A Die Krise klärt sich am Zenit. Reife empfängt Harmonie. Täuschung wächst mit Durchdringung.... Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

17 Grafik mit UCSF Chimera, A-,B-Kette aus 1G7A.pdb (PDB) A Insulin (Human) B ggc att gtg gaa caa tgt acc agc atc tcc ctc tac cag ctg gag aac tac aac A Gly Ile Val Glu Gln Thr Ser Ile Ser Tyr Gln Glu Asn Tyr Asn 21 Phe Val Asn Gln His Gly Ser His Val Glu Ala Tyr Val Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr 30 B ttt gtg aac caa cac ctg ggc tca cac ctg gtg gaa gct ctc tac cta gtg ggg gaa cga ggc ttc ttc tac aca ccc aag acc Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

18 Gly Ile Val Glu Gln Thr Ser Ile Ser Tyr Gln Glu Asn Tyr Asn ggc att gtg gaa caa tgt acc agc atc tcc ctc tac cag ctg gag aac tac aac (Human-)Insulin: I-GeneI ttt gtg A B aac caa cac ctg ggc tca cac ctg gtg gaa gct ctc tac cta gtg ggg gaa cga ggc ttc ttc tac aca ccc aag acc Phe Val Asn Gln His Gly Ser His Val Glu Ala Tyr Val Gly Glu Arg Gly Phe Phe Tyr Thr Pro Lys Thr Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

19 3D-Vergleich Insulin Grafik mit MDL Chime, A-,B-Kette aus 1G7A.pdb (PDB) Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

20 (Human-)Insulin vertont ggca ttgtggaaca atgtacc agcatct ccctctacca gctggagaac tacaac tttgt gaaccaacac ctgggct cacacctggt ggaagctctc tacctagtgt gcggggaacg aggcttcttc tacacaccca agacc A B Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

21 Genetik und Diabetes Quelle: Für Diabetes Typ 1 wird eine genetische Disposition postuliert, da eine Korrelation zu verschiedenen HLA-Typen auf der cocyten-oberfläche festgestellt wurde. Für Diabetes Typ 2 liefert die Zwillingsforschung Indizien für eine sogar noch deutlichere genetische Veranlagung. Die Suche nach den exakten genetischen Zusammenhängen dauert an. Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

22 Vielen Dank... Karsten K. Panzer PerZan... dem "Vater von I-Gene": Idee, Algorithmen,... Oliver Schneider Diplomarbeit zur I-Gene Sonifikation Organisatoren... für die Einladung Auditorium... für Ihre Aufmerksamkeit... Fragen? Wolfgang Heiden 22

23 Vertonung (3) nach PerZan & O. Schneider Jede Linie eines Hexagramms wird zur Vertonung in ein Trigramm umgewandelt: Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

24 Soundeinstellungen Trigrammhierarchie CV- Instrument Lautstärke Höhe Level 1 flute Leise Sehr hoch Piano 2 Cello Mittel Tief 3 Oboe Laut Mittel 4 Violine Mittel Hoch 5 Tremolo- Leise Hoch Streicher 6 Oboe Sehr leise Sehr hoch Wolfgang Heiden 1. Dt. Diabetes Diagnostik Kongress

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