Modellbildung: Ökologische Modelle, insbesondere Simulationsmodelle
bauen oft auf ad hoc Annahmen auf und sind meist nur unzureichend analysiert. Ich interessiere
mich deshalb für Strategien, ökologisches Modellieren kohärenter und effizienter zu machen.
Das übergeordnete Ziel ist dabei, vorhersagende Modelle zu entwickeln, die zu einem mechanistisches
Verständnis ökologischer Systeme führen. Gleichzeitig sollten die Modelle transparent und strukturell
realistisch genug sein um Entscheidungen im Umweltmanagement zu unterstützen.
Pattern-oriented modelling: Musterorientiertes Modellieren ist eine generelle Strategie,
Sätze von Mustern, die in realen Systemen beobachtet wurden, als multiple Kriterien für die Wahl der
Modellstrukturen und alternative Submodelle dienen sowie für die inverse Bestimmung ganzer Sätze unbekannter
Parameter.
Individuen- und agentenbasierte Modellierung (IBMs/ABMs): Für viele, wenn nicht sogar die meisten ökologischen
Fragen sind Eigenschaften von Individuen entscheidend um Systemverhalten zu erklären. IBMs/ABMs erlauben es, individuelle Variabilität,
lokale Interaktionen, sowie adaptives Verhalten zu berücksichtigen.
Ökologische Theorie und Konzepte: Ich interessiere mich für Stabilitätskonzepte, insbesondere Resilienz und Persistenz.
Modellierung für die Anwendung: Muster-orientiertes Modellieren führt zu strukturell realistischen Modellen, die
Entscheidungen beim Management von Biodiversität und natürlichen Ressourcen unterstützen können. Ich bin an der Entwicklung von ökologischen
Modellen beteiligt, die (1) zur Risikoabschätzung von Pestiziden dienen, (2) Populationsgefährdungsanalysen unterstützen, und (3) den Rückgang von
Honigbienen aufgrund multipler Stressoren untersuchen.
Standards for model communication and formulation: Im Jahr 2006 veröffentlichten wir ein generelles Format um
individuen- und agentenbasierte Modelle zu beschreiben, das "ODD protocol (Overview, Design concepts, Details)". ODD stellte sich
als sehr nützlich heraus und scheint sich gegenwärtig in der ökologischen Modellierung als Standard durchzusetzen. Ein Update des Protokolls
wurde 2010 veröffentlicht (siehe die ODD Webseite).
Größere Projekte
Sonderband in Ecological Modelling: Uta Berger (TU Dresden) und ich geben einen Sonderband in der
Zeitschrift "Ecological Modelling" heraus. Der Band ist dem 70. Geburtstag von Donald DeAngelis gewidmet. Der Titel
des Bandes ist: "Next generation ecological modelling, concepts, and theory: structural realism, emergence,
and predictions". Beiträge können bis zum 31. Juli 2014 vorgeschlagen werden. Für weitere Informationen siehe:
ABM Textbook:
Das Ziel dieses Projektes war, den Einfluss verschiedener Stressoren zu untersuchen - einzeln und im
Zusammenspiel - die zum Rückgang der Honigbienen in landwirtschaftlichen Flächen geführt haben könnten.
Das Projekt wurde bei
Rothampsted Research, UK, durchgeführt, Projektleiterin war Juliet Osborne (jetzt: University of Exeter). Das im Projekt
erstellte Modell ist hier verfügbar:
BEEHAVE.
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