Vt.BS- j___ INSTITUT BIOSTATISTIKY A ANALÝZ ,|U| IRJk Lékařská a Přírodovědecká fakulta, Masarykova Univerzita \h*P ''<** *« MATEMATICKÁ BIOLOGIE afivtei Přírodovědecká fakulta tiky a analýz Studijní obor Matematická biologie .<ŕR*l IM) *7 *** ^ Masarykova univerzita, Brno ©»Ski ŠJ Přírodovědecká fakulta Studijní program: Biologie Studijní obor: Matematická biologie © Institut biostatistiky a analýz íba ■' M) Matematická biologie - obor v garanci IBA Biologie bez analýzy dat dnes již není možná. Obor Matematická biologie je velkou šancí pro všechny zájemce o biologii, kterým není cizí logické myšlení a matematika. s • Matematická biologie -> obor vzniklý z potřeby současné vědy i trhu • ČR na obdobné startovací čáře se zbytkem světa -> nový obor • Velký objem dat-> nezbytné korektní zpracování Široký prostor pro specializovaný obor zaměřený na matematickou analýzu biologických a medicínských dat. Cílem je produkce odborníků jejichž vzdělání syntetizuje jak biologickou, tak matematickou podstatu problému Institut biostatistiky a analýz nabízí studentům nebo absolventům oboru možnost zapojit se do řady výzkumných aktivit v oblasti biologie i medicíny. © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Historie matematické biologie na MU Obor založen 1999 na MU Od 2003 po vedením IBA, od 2004 nový studijní plán Úspěšné obhajoby diplomových prací od ekologie po molekulární biologii a genetiku Řada studentů pokračuje v DSP studiu 1. ročník 2. ročník 3. ročník 4. ročník 5. ročník 2007 2006 2005 2004 O 2003 2002 2001 2000 1999 Rostoucí potenciál oboru od 2004 ~\\ | Nový studijní program (IBA) 20 40 60 Počet studentů 80 © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Matematická biologie - profil uchazeče Kdo je matematický biolog? Kladný vztah k biologii i matematice • Nebojí se matematiky • Neztrácí vztah mezi realitou a daty Speciální případ biologa • Samostatné přijímací zkoušky • maturita z biologie a matematiky Komplexní vzdělání • Znalost biologie a medicíny bez chemie není možná • Analýza dat není možná bez základů informatiky Invenční myšlení • Nezbytná schopnost syntézy poznatků z různých oborů • Skutečná analýza dat není možná bez představivosti a hlubokého pochopení vazeb mezi daty navzájem a daty a realitou © Institut biostatistiky a analýz iBA ■ IUI Bakalářské a magisterské studium - uplatněni Bakalářské studium a základy biologie, matematiky, informatiky a rutinní práce v oblasti pořizování, ukládání a zpracování biologických dat Magisterské studium J pokročilé přístupy analýzy biologických a medicínských dat *j invenční práce v oblasti analýzy biologických dat J vědecký výzkum, vývoj software, řízení klinických studií a registrů © Institut biostatistiky a analýz iBA ■ IUI r--------------n, E 3 % o w '5) (O Struktura výuky matematické biologie: povinné předměty r ^ /• N E 1. ročník 3 v. J 10% 3 ^^n ■~^\ ^^ x X / \ \ s0 / \ \43% .* , i_ \ \ / *<0 47%^ W (C ^^■J^ .* (C m 1. ročník 62% 38% 2. ročník 13% 47% 2. ročník 71% 3. ročník Specializace 28% 28% 50% 22% 33% 39% Specializace 24% 31% 45% Celkem 31% 34% 35% Biologie Informační technologie © Institut biostatistiky a analýz IBA Studijní plán bakalářského studia 1. ročník: podzimní semestr Kód Název Kredity Rozsah Ukonč. Povinné předměty BÍ1010 Systém a evoluce rostlin Bi1010c Systém a evoluce rostlin - cvičení Bi1011 Aplikační software BÍ1051 Úvod do studia matematické biologie BÍ2080 Obecná zoologie C7777 Zacházení s chemickými látkami MB000 Matematická analýza I MBOOOc Matematická analýza I - cvičení s použitím MAPLE M1111 Lineární algebra a geometrie I 3+2 kr. 3/0 zk 2kr. 0/2 z 3kr. 1/2 kz 1 kr. 0/1 z 2+2 kr. 2/0 zk Okr. 2h z 4+2 kr. 2/2 zk 1 kr. 0/1 z 4+2 kr. 2/2 zk © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Studijní plán bakalářského studia 1. ročník: jarní semestr Kód Název Kredity Rozsah Ukonč. Povinné předměty BÍ2000 Systém a evoluce živočichů Bi2000c Systém a evoluce živočichů - cvičení C2480 Základy organické chemie a biochemie MB001 Matematická analýza II. MBOOlc Matematická analýza II. - cvičení s použitím MAPLE 3+2 kr. 3/0 zk 2 kr. 0/2 z 2+2 kr. 2/0 zk 4+2 kr. 2/2 zk 1 kr. 0/1 z Doporučené volitelné předměty M2110 Lineární algebra a geometrie II 4+2 kr. 2/2 zk © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Studijní plán bakalářského studia 2. ročník: podzimní semestr Kód Název Povinné předměty BÍ2011 Teoretické základy informatiky BÍ3030 Fyziologie živočichů BÍ3060 Obecná genetika BÍ5040 Biostatistika - základní kurz C3580 Biochemie C7777 Zacházení s ehem. látkami M3121 Pravděpodobnost a statistika I. M5858 Diferenciální rovnice a jejich užití I Doporučené volitelné předměty M4130 Výpočetní matematické systémy Kredity Rozsah Ukonč. 4+2 kr. 2/2 zk 2+2 kr. 2/0 zk 3+2 kr. 3/0 zk 3+2kr. 3/0 zk 3+2 kr. 3/0 zk Okr. 2h z 4kr. 2/2 z 4+2 kr. 2/2 zk 2kr. 1/1 © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Study ní plán bakalářského studia (-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------\ 2. ročník: jarní semestr Kód Název Kredity Rozsah Ukonč. Povinné předměty BÍ4020 Molekulární biologie 3+2 kr. 3/0 zk BÍ4060 Fyziologie rostlin 3+2 kr. 3/0 zk M4122 Pravděpodobnost a statistika II. 4+2 kr. 2/2 zk Doporučené volitelné předměty M2160 Úvod do programování II 4kr. 2/2 k M4180 Numerické metody I 4+2 kr. 2/2 zk *— UMU Study ní plán bakalářského studia 3. ročník: podzimní semestr Kód Název Kredity Rozsah Ukonč. Povinné předměty BÍ3101 Úvod do matematického modelování 2+1 kr. 2/0 k BÍ5008 Bakalářská práce z matematické biologie 5kr. 0/5 z BÍ5040 Biostatistika - základní kurz 3+2kr. 3/0 zk BÍ5080 Základy ekologie 2+2 kr. 2/0 zk BÍ5440 Signály a soustavy v matematické biologii 2+2 kr. 2/0 zk Clili Zacházení s chemickými látkami Okr. 2h z M5858 Diferenciální rovnice a jejich užití I 4+2 kr. 2/2 Doporučené volitelné předměty C3150 Základy fyzikální chemie - seminář 1 kr. 0/1 z C4660 Základy fyzikální chemie 2+2 kr. 2/0 zk PB155 Databázové systémy a jejich aplikace 2+2 kr. 2/0 zk © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Studijní plán bakalářského studia 3. ročník: jarní semestr Kód Název Kredity Rozsah Ukonč. Povinné předměty BÍ3011 Algoritmizace a programování BÍ6010 Bakalářská práce z matematické biologie II. BÍ6011 Seminář k bakalářské práci z Matematické biologie 4+1 kr. 2/2 k 5kr. 0/5 z 2kr. 0/2 z BÍ6084 Bakalářská státní závěrečná zkouška z Matematické biologie 0 kr. 0/0 SZk © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Studijní plán magisterského studia 1. ročník: podzimní semestr Kód Název Kredity Rozsah Ukonč. Povinné předměty BÍ7013 Diplomová práce BÍ8600 Vícerozměrné statistické metody C7777 Zacházení s ehem. látkami M5120 Lineární statistické modely I. Doporučené volitelné předměty BÍ7012 Seminář (podle zaměření DP) M7222 Zobecněné lineární modely PV044 Environmentálni informační systémy PV131 Digitální zpracování obrazu 10 kr. 0/10 z 2+2 kr. 2/0 zk Okr. 2h z 3+2 kr. 2/1 zk 2kr. 0/2 z 2+2 kr. 2/1 zk 2+2 kr. 2/0 zk 4+2 kr. 2/2 zk © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Studijní plán magisterského studia 1. ročník: jarní semestr Kód Název Kredity Rozsah Ukonč. Povinné předměty BÍ7440 Vědecké výpočty v biologii a biomedicíně 2+2 kr. 2/0 zk BÍ7490 Prediktivní modelování 2+2 kr. 2/0 zk BÍ8017 Diplomová práce II 10 kr. 0/10 z M6120 Lineární statistické modely II 4+2 kr. 2/2 zk M7177 Seminář z plánování experimentu 2kr. 0/2 z M81B0 Matematické modely v biologii 2kr. 2/0 k Doporučené volitelné předměty BÍ8016 Seminář (podle zaměření DP) II 2kr. 0/2 z M6868 Diferenciální rovnice a jejich užití II 4+2 kr. 2/2 zk © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Studijní plán magisterského studia 2. ročník: podzimní semestr Kód Název Kredity Rozsah Ukonč. Povinné předměty BÍ0034 Analýza a klasifikace biomedicínských dat 2+2 kr. 2/0 zk BÍ9005 Seminář (podle zaměření DP) III. 2kr. 0/2 z BÍ9006 Diplomová práce III 10 kr. 0/10 z Clili Zacházení s chemickými látkami Okr. 2h z C9080 Bioinformatics 2+2 kr. 2/0 zk C9081 Bioinformatics - practice 1 kr. 0/1 z © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Studijní plán magisterského studia 2. ročník: jarní semestr Kód Název Kredity Rozsah Ukonč. Povinné předměty BÍ0060 Seminář (podle zaměření DP) IV BÍ0061 Diplomová práce IV Bi0188 Magisterská státní závěrečná zkouška z Matematické biologie M7177 Seminář z plánování experimentu 2kr. 0/2 z 10 kr. 0/10 z Okr. 0/0 SZk 2kr. 0/2 z Doporučené volitelné předměty BÍ0440 Aktuální trendy analýzy biologických dat 2+2 kr. 2/0 zk M6868 Diferenciální rovnice a jejich užití II 4+2 kr. 2/2 zk © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Struktura výuky matematické biologie: ________ volitelné předměty_________ Zastoupení povinných a volitelných předmětů ve výuce Povinné předměty Volitelné předměty Podíl kreditů 0% 20% 40% 60% 80% 100% Struktura volitelných předmětů (podíl kreditů) Podíl kreditů volitelných předmětů 30% 3% 30% 25% Biologie/medicína Chemie Matematika Informační technologie Ostatní © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Učitelský tým L. Dušek (Applied analysis of biological data) J. Holčík (Modelling of biological systems) J. Hřebíček (Modelling, Environmental informatics) D. Némethová (Numerical ecology) J. Jarkovsky (Applied analysis of biological data) T. Pavlík (Biostatistics) D. Schwarz (Bio ingineering, pattern recognition) K. Kubošová (Stochastic modelling, Biostatistics) J. Mužík (Applied analysis of medical data) M. Kubásek (Environmental informatics) J. Urbánek (Environmental modelling) © Institut biostatistiky a analýz iBA ■■ m Co s vámi bude ? Analýza biologických a klinických dat /J. Jarkovský, T. Pavlík/ Evironmentální informatika /J. Hřebíček/ Zdravotnická informatika /K. Chroust/ Výzkum a vývoj nových technologií, biotechnologií Genom i ka, proteomika, genové inženýrství Klinický výzkum a zdravotnictví Základní biologický výzkum Soukromé firmy „HEAD HUNTERS" © Institut biostatistiky a analýz iBA ■■ IC Specializace v rámci matematické biologie ^ tt Analýza biologických a klinických dat Specializace reaguje na potřebu komplexního a invenčního zpracování narůstajícího množství stále složitějších dat v biologických a klinických oborech. Velmi zjednodušeně jde o obor řešící biologické otázky pomocí počítačů, často jde o otázky, které by bez výpočetního výkonu počítačů nebylo možné vůbec řešit. V rámci specializace se studenti zaměřují na modely biologických vztahů, získávání a dolování dat a informací a na moderní metodiky analýzy dat (vícerozměrné modelování, robustní metody, neuronové sítě, strojové učení, ...) Environmentálni modelování a informatika V rámci specializace se lze věnovat zpracování environmentálních dat, modelování přírodních procesů, tvorbě environmentálních informačních systémů. Environmentálni informatika je interdisciplinární obor, který využívá poznatků z přírodovědných, technických i ekonomických věd, zejména biologie, chemie, geologie, geografie, matematiky a informatiky. tt Zdravotnická informatika Současná medicína je jedním z oborů s největší potřebou matematických biologů - problémem není nedostatek dat o pacientech, ale jejich zpracování Řada oblastí medicíny čeká na vývoj vhodných analytických a modelovacích přístupů - není možné bez současné znalosti biologické podstaty dat a matematických postupů Klinické studie - z praktických a etických důvodů musí být pod exaktní analytickou kontrolou V rámci specializace se lze věnovat např. managementu klinických dat, epidemiologii vážných onemocnění, optimalizaci hodnocení klinických studií. © Institut biostatistiky a analýz iBA * Co je vaše přidaná hodnota ? Matematik & Informatik Statistik ANALYTIK © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m Kontakty Třídní učitel: Mgr. K. Kubošová (D. Némethová) kubosova@iba.muni. nemethova@iba.muni RNDr. J. Jarkovský, Ph.D. jarkovsky@iba.muni.cz Ředitel ústavu: Doc. RNDr. L. Dušek, Dr. ( ^ dusek@iba.muni.cz v __) http://www.iba.muni.cz/bimat © Institut biostatistiky a analýz íba ■' m