Bi8190 Vizualizace biologických dat

Přírodovědecká fakulta
jaro 2012
Rozsah
0/2. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: z.
Vyučující
Mgr. David Zelený, Ph.D. (cvičící)
Garance
Mgr. David Zelený, Ph.D.
Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Mgr. David Zelený, Ph.D.
Dodavatelské pracoviště: Ústav botaniky a zoologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Út 16:00–19:50 B09/316
Předpoklady
Kurz Vizualizace biologických dat má dva základní cíle: 1) seznámit studenty se základy a moderními trendy ve vizualizaci vědeckých dat (jak by měl správně vypadat obrázek ve vědecké publikaci, aby byl přehledný a informativní zároveň, jaké jsou možnosti zobrazení různých typů dat, jaké jsou vhodné elektronické formáty atd.), a 2) naučit studenty, jak jednotlivé jednodušší i složitější grafy vytvořit v programu R. Data se vyplatí zobrazit i před vlastní analýzou, aby jsme viděli, co v datech "vlastně je". Vhodné zobrazení výsledků analýzy je zase důležité proto, že obrázky jsou v publikacích většinou to, co čtenáře zaujme (nebo zarazí) na první pohled. Ve své podstatě je kurz poměrně technicky zaměřen a probíhá jako praktické cvičení u počítače se spuštěným eRkem; teoretické části přednášky jsou ihned následovány praktickým cvičením, ve kterém si studenti hned vyzkouší, jak věci fungují. Vhodnou prerekvizitou kurzu je Bi7560 Úvod do R, není však podmínkou - na úvod kurzu budou studenti intenzivní formou seznámeni se základy práce v programu R. Kurz se doplňuje s kurzy Bi7920 Zpracování biologických dat a Bi7550 Practical Analysis of Biological Data – Seminar, které jsou také zaměřeny na práci s eRkem (zatímco Bi7920 Zpracování biologických dat se věnuje analytickému zpracování jednorozměrných dat a Bi7550 Practical Analysis of Biological Data – Seminar se zabývá daty mnohorozměrnými, kurz Vizualizace je zaměřen na grafickou prezentaci dat). Výhodou je také předchozí absolvování kurzu Bi5040 Biostatistika - základní kurz.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Jiné omezení: Poznánka: dříve byla kapacita omezena velikostí počítačovny v Řečkovicích, ale od té doby, co probíhá výuka v Bohunicích, toto omezení neplatí - je zde 24 počítačů a 42 míst k sezení, pokud bude více než 24 studentů, někdo si musí přinést notebook.
Mateřské obory/plány
předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit
Anotace
Kurz by měl studenty naučit, jak efektně a přehledně prezentovat data v grafické podobě v podobě grafů vytvořených v prostředí programu R.
Klíčová témata
  • 1) Základy práce s programem R (formou "simple idiot's guide").
  • 2) Základní pravidla pro vizualizaci dat - různé typy dat vyžadují různé typy grafů. Co v obrázcích nesmí chybět a co tam naopak nemusí být? Jak vytvořit jednoduché grafy (boxploty, histogramy, scatterploty) v programu R?
  • 3) Barvy - které kombinace nelze použít, jaké barvy zvolit pro tisk nebo pro osoby s poruchou barevného vnímání, jak barvu v Rku namíchat, kdy barvu používat a kdy ne?
  • 4) Formáty obrázků - použít raději jpg, bmp, tiff, nebo snad pdf či eps? Jaké jsou mezi formáty rozdíly a jak v eRku tyto formáty vytvořit? Které formáty jsou vhodné pro jaké účely?
  • 5) Pokročilejší zobrazení dat - trellis diagramy a 3D grafika.
  • 6) Jak vytvořit grafy podle vlastních představ? (takříkajíc from scratch, z náčrtku).
Studijní zdroje a literatura
  • MURRELL, Paul. R graphics. Boca Raton: Chapman & Hall/CRC, 2006, xix, 301. ISBN 158488486X. info
  • URL: http://www.stat.auckland.ac.nz/~paul/RGraphics/rgraphics.html
Přístupy, postupy a metody používané ve výuce
Výuka bude probíhat v počítačovně v Bohunicích přímo u zapnutého počítače s Rkem - co se studenti dozvědí, to si ihned vyzkouší. První hodinu věnujeme shrnutí toho, co můžou studenti od předmětu očekávat a co naopak ne, abychom zabránili potenciálnímu zklamání z nenaplněných očekávání. V průběhu kurzu budou zadány 3-4 domácí úkoly. Aktivní účast na přednáškách není povinná, nicméně je vřele doporučená - učební křivka pro program R je zejména zpočátku poměrně strmá a komu ujede vlak, ten ho už nemusí chytit. Na závěr kurzu si každý student vyzkouší vizuální zpracování vlastních nebo zapůjčených dat.
Způsob ověření výstupů z učení a požadavky na ukončení
Poslední dvouhodinu věnujeme "workshopu", na kterém bude každý prezentovat výsledky svojí práce, s následnou diskusí na téma co mohlo být uděláno líp a co hůř. Na základě této prezentace a vypracovaných domácích úkolů bude udělován zápočet.
Odkaz a informace vyučujících
http://www.sci.muni.cz/botany/zeleny/wiki/david-wiki/doku.php?id=vizualizace:start
Přednáška v Bohunicích bude s největší pravděpodobností probíhat jednou za 14 dní, dvě přednášky v kuse s krátkou přestávkou. Klasická dvouhodinovka se pro tento typ předmětu neosvědčila, protože na spojení teoretické a praktické části v ní není dost času.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován jednou za dva roky.
Poznámka k periodicitě výuky: v jarním semestru sudých let (2008, 2010, ...).
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2010, jaro 2012 - akreditace, jaro 2014, podzim 2016, podzim 2018, podzim 2024, podzim 2025, podzim 2026.