Informace o předmětu

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno prezenčně.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Po 14:00–15:50 B411

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 50 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Výstupy z učení

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen:
- definovat aktuální problémy řešené v oblasti formálních metod pro modelování a analýzu komplexních systémů;
- aplikovat formální metody v systémové biologii;
- použít vhodné nástroje specifické danému modelu a řešenému problému.

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno prezenčně.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Út 14. 2. až Út 7. 3. Út 10:00–11:50 C416, Út 14. 3. až Út 9. 5. Út 10:00–11:50 A218

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 50 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Výstupy z učení

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen:
- definovat aktuální problémy řešené v oblasti formálních metod pro modelování a analýzu komplexních systémů;
- aplikovat formální metody v systémové biologii;
- použít vhodné nástroje specifické danému modelu a řešenému problému.

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno prezenčně.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Čt 17. 2. až Čt 12. 5. Čt 12:00–13:50 A320

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 49 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Výstupy z učení

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen:
- definovat aktuální problémy řešené v oblasti formálních metod pro modelování a analýzu komplexních systémů;
- aplikovat formální metody v systémové biologii;
- použít vhodné nástroje specifické danému modelu a řešenému problému.

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno online.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Út 16:00–17:50 Virtuální místnost

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 49 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Výstupy z učení

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen:
- definovat aktuální problémy řešené v oblasti formálních metod pro modelování a analýzu komplexních systémů;
- aplikovat formální metody v systémové biologii;
- použít vhodné nástroje specifické danému modelu a řešenému problému.

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. David Šafránek, 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. Čt 12:00–13:50 B411

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 49 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Výstupy z učení

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen:
- definovat aktuální problémy řešené v oblasti formálních metod pro modelování a analýzu komplexních systémů;
- aplikovat formální metody v systémové biologii;
- použít vhodné nástroje specifické danému modelu a řešenému problému.

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Aleš Horák, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Čt 21. 2. až Čt 16. 5. Čt 14:00–15:50 A320

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 20 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Výstupy z učení

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen:
- definovat aktuální problémy řešené v oblasti formálních metod pro modelování a analýzu komplexních systémů;
- aplikovat formální metody v systémové biologii;
- použít vhodné nástroje specifické danému modelu a řešenému problému.

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Aleš Horák, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Čt 14:00–15:50 B411

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 20 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Výstupy z učení

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen:
- definovat aktuální problémy řešené v oblasti formálních metod pro modelování a analýzu komplexních systémů;
- aplikovat formální metody v systémové biologii;
- použít vhodné nástroje specifické danému modelu a řešenému problému.

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Aleš Horák, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Čt 16:00–17:50 C416

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 20 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Aleš Horák, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Čt 14:00–15:50 A218

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 20 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

doc. RNDr. Aleš Horák, Ph.D.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Čt 8:00–9:50 B411

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 19 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Ing. Václav Přenosil, CSc.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Čt 14:00–15:50 G126

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 19 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Ing. Václav Přenosil, CSc.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Pá 14:00–15:50 B411

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 19 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Ing. Václav Přenosil, CSc.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky
Dodavatelské pracoviště: Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

St 12:00–13:50 C525

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 19 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Ing. Václav Přenosil, CSc.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Čt 16:00–17:50 B411

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních technik získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je explicitně doporučen pro studenty oboru Bioinformatika a je vhodným doplněním studia pro studenty všech aplikovaných i teoretických oborů, zejména Paralelní a distribuované systémy a Teoretická informatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 18 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: porozumět aktuálním trendům a otevřeným problémům v oblasti formálních metod pro modelování komplexních systémů; uplatnit formální metody v moderním systémovém výzkumu v biologii; použít vhodné nástroje specifické modelovanému problému

Osnova

• Definice problému modelování a analýzy v systémové biologii a motivace pro uplatnění formálních metod.
• Přehled formálních metod uplatňovaných při analýze biologických hypotéz, specifikace modelu, problém velikosti modelu a stavové exploze.
• Modelování biologických procesů: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Kvalitativní modely: Boolovské sítě, Petriho sítě.
• Kvantitativní modely: časované Boolovské sítě, Markovovy procesy, stochastické Petriho sítě, souvislost se spojitými a hybridními modely.
• Formální specifikace modelů: rule-based specifikace, Kappa-Calculus, stochastický Pi-Calculus a související formalismy.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, nástroje pro ověřování biologických modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, analýza robustnosti.

Literatura

doporučená literatura
• Formal methods for computational systems biology : 8th International School on Formal Methods for the Design of Computer, Communication and Software Systems, SFM 2008 : Bertinoro, Italy, June 2-7, 2008 : advanced lectures. Edited by Marco Bernardo - Pierpaolo Degano - Gianluigi Zavattaro. Berlin: Springer, 2008, x, 523. ISBN 9783540688921. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info

neurčeno
• VRIES, Gerda de. A course in mathematical biology : quantitative modeling with mathematical and computational methods. Philadelphia, Pa.: Society for Industrial and Applied Mathematics, 2006, xii, 309. ISBN 0898716128. URL info
• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• PALSSON, Bernhard. Systems biology : properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006, xii, 322. ISBN 9780521859035. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (40%), semestrální projekt (60%)

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

PA054 Formální modely v systémové biologii

Rozsah

2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

doc. RNDr. David Šafránek, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. Ing. Václav Přenosil, CSc.
Katedra strojového učení a zpracování dat – Fakulta informatiky

Rozvrh

Pá 14:00–15:50 B411

Předpoklady

Předmět předpokládá elementární znalosti formálních metod získané během bakalářského studia. Jedná se o doplňující mezioborový kurz. Kurz je doporučen pro studenty oboru Bioinformatika.

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

předmět má 18 mateřských oborů, zobrazit

Cíle předmětu

Po absolvování tohoto kurzu bude student schopen: aplikovat informatické a matematické metody, principy a nástroje v moderním systémovém výzkumu v biologii; porozumět systémovému pohledu na biologický systém; uplatnit formálních metody pro modelování biologických systémů; použít vhodné nástroje k řešení zadaného biologického problému.

Osnova

• Předmět, průběh a cíl výzkumu v systémové biologii.
• Modelování mechanismů řídících živý organismus: deterministický vs. nedeterministický model, spojitý vs. diskrétní model, modely s neurčitostí, aproximace a abstrakce, simulace a analýza modelu.
• Spojité deterministické modely: aproximace nelineárních spojitých modelů, diskrétní abstrakce konečně-stavovými automaty.
• Diskrétní deterministické modely: Boolovské sítě, Petriho sítě, hybridní modely.
• Diskrétní nedeterministické modely: Markovovy řetězce, stochastické Petriho sítě, stochastický Pi-Calculus.
• Metoda ověřování modelů (model checking): využití při validaci, vlastnosti in silico modelu vs. experimenty in vivo/in vitro, bástroje pro ověřování modelů.
• Modely s neurčitostí: zjišťování parametrů, robustnost.

Literatura

• ALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman & Hall/Crc, 2006. info
• Computational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001, xx, 336. ISBN 0262524236. info
• YEARGERS, Edward K., Ronald W. SHONKWILER a James V. HEROD. An introduction to the mathematics of biology : with computer algebra models. Boston: Birkhäuser, 1996, x, 417 s. ISBN 0-8176-3809-1. info
• GUTFREUND, H. Kinetics for the life sciences : receptors, transmitters and catalysts. 1st pub. Cambridge: Cambridge University Press, 1995, xi, 346. ISBN 052148586X. info

Výukové metody

pravidelné přednášky, skupinové projekty, nepovinné domácí úlohy

Metody hodnocení

ustní zkouška (60%), semestrální projekt (40%)

Vyučovací jazyk

Angličtina

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

• Statistika zápisu (nejnovější)