Bi8773 Praktikum z analýzy tvaru

Přírodovědecká fakulta
jaro 2021
Rozsah
0/2/0. 2 kr. Ukončení: z.
Vyučující
Mgr. Lenka Polcerová, Ph.D. (cvičící)
doc. PaedDr. RNDr. Stanislav Katina, Ph.D. (přednášející)
doc. RNDr. Miroslav Králík, Ph.D. (přednášející)
Mgr. Zdeňka Geršlová (pomocník)
Garance
doc. PaedDr. RNDr. Stanislav Katina, Ph.D.
Ústav antropologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. PaedDr. RNDr. Stanislav Katina, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav antropologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 1. 3. až Pá 14. 5. Po 10:00–11:50 online_B1
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, podzim 2021, podzim 2022, podzim 2023, podzim 2024.