PřF:Bi7440 Vědecké výpočty v biologii - Informace o předmětu
Bi7440 Vědecké výpočty v biologii a biomedicíně
Přírodovědecká fakultajaro 2014
- Rozsah
- 2/0. 2 kr. (plus ukončení). Ukončení: zk.
- Vyučující
- doc. Ing. Vlad Popovici, PhD (přednášející)
Mgr. et Mgr. Jiří Kalina, Ph.D. (přednášející) - Garance
- prof. RNDr. Ladislav Dušek, Ph.D.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Ing. Vlad Popovici, PhD
Dodavatelské pracoviště: RECETOX – Přírodovědecká fakulta - Rozvrh
- St 16:00–17:50 F01B1/709
- Předpoklady
- Základy lineární algebry, základy programování v Matlabu a R.
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je otevřen studentům libovolného oboru.
- Cíle předmětu
- Po absolvování kurzu studenti:
- budou schopni porozumět základům numerických metod v lineární algebře,
- budou umět zhodnotit zkušenosti s aplikací metod ve výpočetní statistice,
- získají znalosti a zkušenosti s výpočetně-intenzivními metodami analýzy dat,
- budou vědět, jak využívat nástroje pro paralelní výpočty,
- budou umět v praxi aplikovat získané teoretické znalosti o řešení problémů v analýze biologických dat za použití Matlabu a R. - Osnova
- Úvod: reprezentace dat; aproximace a chyby; výpočetní platformy: od desktopu ke cloud computingu.
- Systémy lineárních rovnic: trojúhelníkové systémy; Gaussova eliminace; normy a podmíněnost matic.
- Metoda nejmenších čtverců: normální soustavy rovnic; ortogonalizace.
- Spektrální rozklad a singulární hodnoty: vlastní čísla a vektory, singulární rozklad matic.
- Optimalizace: obecné pojmy; jedno- a více- dimenzionální Monte Carlo metody: náhodná čísla; simulace, vzorkování a neparametrické statistiky.
- Bootstrapping a převzorkování: bootstrapping jako analytický nástroj; interval spolehlivosti při bootstrappingu.
- Vyhlazování a lokální regrese: lineární vyhlazování, vyhlazování a bootstrapping.
- Paralelní výpočty: úrovně paralelizace; platformy pro výpočty v bioinformatice; aplikace výpočtů v bioinformatice.
- Literatura
- doporučená literatura
- HŘEBÍČEK, Jiří, Miroslav KUBÁSEK, Lukáš KOHÚT, Luděk MATYSKA, Lucia TOKÁROVÁ a Jaroslav URBÁNEK. Vědecké výpočty v matematické biologii. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2012, 117 s. ISBN 978-80-7204-781-9. info
- KEPNER, Jeremy. Parallel MATLAB for Multicore and Multinode Computers. 1. vyd. SIAM-Society for Industrial and Applied Mathematics, 2009. ISBN 978-0-89871-673-3. info
- Handbook of computational statistics : concepts and methods. Edited by James E. Gentle - Wolfgang Härdle - Yuichi Mori. London: Springer, 2004, xii, 1070. ISBN 3540404643. info
- GANDER, Walter a Jiří HŘEBÍČEK. Solving Problems in Scientific Computing Using Maple and MATLAB. čtvrté. Heidelberg: Springer, 2004, 476 s. Mathematics. ISBN 3-540-21127-6. URL info
- HEATH, Michael T. Scientific Computing. An introductory survey. 2nd. The McGraw-Hill Companies, Inc., 2002. ISBN 0-07-239910-4. info
- Výukové metody
- Přednášky doplněné domácí prací a praktickým cvičením na počítačích.
- Metody hodnocení
- Přednášky v semestru týdně dle rozvrhu (vč. cvičení). V průběhu semestru budou zadávány jednoduché domácí práce. Přemět je ukončen písemnou zkouškou s teoretickou a praktickou částí.
- Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
- Statistika zápisu (nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2014/Bi7440