PA054 Formální modely v systémové biologii

Fakulta informatiky
jaro 2018
Rozsah
2/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
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
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
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. 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
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017.
  • Statistika zápisu (nejnovější)
  • Permalink: https://is.muni.cz/predmet/fi/jaro2018/PA054

Nahoru | Aktuální datum a čas: 22. 11. 2017 13:55, 47. (lichý) týden

Kontakty: istech(zavináč/atsign)fi(tečka/dot)muni(tečka/dot)cz, studijní odd., správci práv, is-technici, e-technici, IT podpora | Použití cookies | Více o Informačním systému