FI:PB051 Bioinformatické výpočty - Informace o předmětu

PB051 Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii

Rozsah

1/1. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.

Vyučující

doc. Ing. Matej Lexa, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Vojtěch Bystrý, Ph.D. (cvičící)

Garance

doc. Ing. Matej Lexa, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Po 17. 2. až Pá 15. 5. Po 12:00–13:50 B117

Předpoklady

Bude předpokládána základní znalost molekulární biologie a problémů, kterými se zabývá bioinformatika a systémová biologie. Předchozí absolvování předmětů IV107, PA052 a PB050 je vítáno, nikoliv však formálně požadováno.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Analýza a zpracování obrazu (program FI, N-VIZ)
• Aplikovaná informatika (program FI, B-AP)
• Bioinformatika a systémová biologie (program FI, N-UIZD)
• Bioinformatika (program FI, B-AP)
• Computer Games Development (program FI, N-VIZ_A)
• Computer Graphics and Visualisation (program FI, N-VIZ_A)
• Computer Networks and Communications (program FI, N-PSKB_A)
• Cybersecurity Management (program FI, N-RSSS_A)
• Ekonomické informační systémy (program ESF, B-SI)
• Formální analýza počítačových systémů (program FI, N-TEI)
• Grafický design (program FI, N-VIZ)
• Graphic Design (program FI, N-VIZ_A)
• Hardware Systems (program FI, N-PSKB_A)
• Hardwarové systémy (program FI, N-PSKB)
• Image Processing and Analysis (program FI, N-VIZ_A)
• Informační bezpečnost (program FI, N-PSKB)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-BI)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-EB)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-FY)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-GE)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-GK)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-CH)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-IO)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-MA)
• Informatika a druhý obor (program FI, B-TV)
• Informatika (program FI, B-IN)
• Informatika (program FI, B-INF) (2)
• Informatika ve vzdělávání (program FI, B-IVV) (2)
• Information Security (program FI, N-PSKB_A)
• Kvantové a jiné neklasické výpočetní modely (program FI, N-TEI)
• Matematická informatika (program FI, B-IN)
• Matematika s informatikou (program PřF, N-MA)
• Paralelní a distribuované systémy (program FI, B-IN)
• Počítačová grafika a vizualizace (program FI, N-VIZ)
• Počítačová grafika a zpracování obrazu (program FI, B-IN)
• Počítačové sítě a komunikace (program FI, B-IN)
• Počítačové sítě a komunikace (program FI, N-PSKB)
• Počítačové systémy a zpracování dat (program FI, B-IN)
• Principy programovacích jazyků (program FI, N-TEI)
• Programování a vývoj aplikací (program FI, B-PVA)
• Programovatelné technické struktury (program FI, B-IN)
• Programovatelné technické struktury (program FI, N-IN)
• Řízení kyberbezpečnosti (program FI, N-RSSS)
• Řízení vývoje služeb (program FI, N-RSSS)
• Řízení vývoje softwarových systémů (program FI, N-RSSS)
• Services Development Management (program FI, N-RSSS_A)
• Služby - výzkum, řízení a inovace (program FI, N-AP)
• Sociální informatika (program FI, B-AP)
• Software Systems Development Management (program FI, N-RSSS_A)
• Software Systems (program FI, N-PSKB_A)
• Softwarové systémy (program FI, N-PSKB)
• Strojové učení a umělá inteligence (program FI, N-UIZD)
• Učitel informatiky a správce sítě (program FI, N-UCI)
• Učitelství informatiky pro střední školy (program FI, N-UCI) (2)
• Umělá inteligence a zpracování přirozeného jazyka (program FI, B-IN)
• Vývoj počítačových her (program FI, N-VIZ)
• Zpracování a analýza rozsáhlých dat (program FI, N-UIZD)
• Zpracování přirozeného jazyka (program FI, N-UIZD)

Cíle předmětu

Student bude schopen: zvolit pro daný problém vhodnou výpočetní metodu; získat a připravit potřebná data; provést výpočet pomocí vlastních nebo obecně dostupných programů

Výstupy z učení

Po absolvování bude student schopen:
- vybrat pro daný problém vhodnou výpočetní metodu;
- analyzovat vybrané typy experimentálních dat;
- aplikovat softwarové nástroje na vybrané problémy zpracování dat;
- vytvářet a modifikovat kvalitativní model biologické sítě.

Osnova

• Kurz bude rozdělen do dvou částí, v každé se budou studenti věnovat 1-2 oblastem:
• Bioinformatika: operace na genomech, používání Markovových modelů.
• Systémová biologie: statická analýza biologických sítí, rekonstrukce sítí genových interakcí, integrace dat; nástroje Cytoscape, Genomica, ARACNE, MAVisto.
• U všech probíraných technik se studenti seznámí s relevantními nástroji formou praktických cvičení.

Literatura

doporučená literatura
• KLIPP, Edda. Systems biology in practice : concepts, implementation and application. Weinheim: Wiley-Vch, 2005, xix, 465. ISBN 3527310789. info

neurčeno
• ZVELEBIL, Marketa J. a Jeremy O. BAUM. Understanding bioinformatics. New York, N.Y.: Garland Science, 2008, xxiii, 772. ISBN 9780815340249. info
• Systems biology : principles, methods, and concepts. Edited by Andrzej K. Konopka. Boca Raton: CRC Press, 2007, 244 s. ISBN 9780824725204. info
• WILKINSON, Darren James. Stochastic modelling for systems biology. Boca Raton: Chapman & Hall/CRC, 2006, 254 s. ISBN 1584885408. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

Výukové metody

kombinace přednášek a cvičení

Metody hodnocení

Vybrané hodnocené cvičení; písemná zkouška

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

• Statistika zápisu (jaro 2020, nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/fi/jaro2020/PB051