Bi8773 Praktikum z analýzy tvaru I

Přírodovědecká fakulta
podzim 2023
Rozsah
0/2/0. 2 kr. Ukončení: z.
Vyučující
doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Karolína Kupková (cvičící)
Garance
doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D.
Ústav antropologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav antropologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 11:00–12:50 Bp1,01007
Předpoklady
Základní znalosti z aplikované statistiky a jazyka R, absolvováni předmětů MAS01 (Aplikovaná statistika I) a MaS02 (Aplikovaná statistika II).
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
Cíle předmětu
Cílem tohoto kurzu je seznámit studenty s metodami tradiční a geometrické morfometrie v antropologii a prakticky procvičit získávání morfometrických dat a jejich základní analýzu ve volně dostupných morfometrických programech.
Výstupy z učení
Na konci tohoto kurzu by student měl být schopen:
porozumět a vysvětlit klasickou a geometrickou morfometrii (analýza tvaru), (semi)automatickou indentifikaci anatomických význačných bodů, křivek a ploch na biologických objektech;
porozumět metodám statistické analýzy mnohorozměrných EEG dat, ECG dat a morfometrických dat (mnohorozměrné SVD statistické metody, mnohorozměrné splajny, mnohorozměrné regresní, funkcionální a Fourierovy modely);
interpretovat 2D/3D statistické zobrazovací techniky.
Osnova
  • Teoretická část (výklad formou přednášky)
  • 1. Podstata biologické formy, forma, velikost, tvar, adaptivní a neadaptivní povaha formy.
  • 2. Způsob záznamu tvaru a velikosti, rozměry, úhly, význačné body, křivky, plochy, význam homologie a její zajištění, typy homologie.
  • 3. Způsoby srovnávání forem a analýzy forem: tradiční a moderní morfometrie, geometrická morfometrie (GM), tradiční morfometrie rozměrů, tradiční morfometrie na 2D záznamu objektů, automatické funkce programů pro analýzu obrazu.
  • 4. Geometrická morfometrie, základní postupy superpozice konfigurací význačných bodů (landmarks), tvarové prostory, důsledky pro tvarové proměnné, znázorňování tvarových rozdílů.
  • 5. Další metody moderní morfometrie, metody pomocných klouzavých bodů (semilandmarks), semilandmarks v ploše; metody hodnocení křivek, Fourierova analýza, eliptická Fourierova analýza vlnková analýza, funkční analýza křivek.
  • 6. Hodnocení tvarových rozdílů a souvislostí tvaru s faktory na populační úrovni, testování tvarových rozdílů, metody mnohorozměrné statistiky v geometrické morfometrii.
  • Praktická část (cvičení formou přípravy a analýzy dat na vlastním počítači)
  • 7. Získávání 2D souřadnic v programech TPS (tpsDig2, tpsUtil).
  • 8. Získávání kontur v programu tpsDig2, automatické měření objektů v programu ImageJ.
  • 9. (20. 4. 2020) Měření 3D souřadnic v programu Landmark, R (balíček geomorph) a Meshlab.
  • 10. Tvarová analýza konfigurací 2D souřadnic v programech TPS a PAST.
  • 11. Načítání morfometrických dat, manipulace s daty a základní tvarová analýza v programu R (balíčky: shapes, geomorph).
  • 12. Příprava/dokončení měření vlastních 2D a 3D dat pro odevzdání k zápočtu.
Literatura
    doporučená literatura
  • DRYDEN, I. L. a K. V. MARDIA. Statistical shape analysis. Chichester: John Wiley & Sons, 1998, xvii, 347. ISBN 0471958166. info
Výukové metody
Výuka probíhá formou přednášky a cvičení. Studenti též budou vypracovávat domácí úkoly, které budou založeny na problematice probírané na cvičení.
Metody hodnocení
Hodnocení na konci semestru proběhne formou zápočtu na základě vypracovaného protokolu o prováděných praktických úkolech.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2024.