Алгоритмы в биоинформатике

Бакалавриат 2021/2022

Статус: Курс по выбору (Прикладная математика и информатика)

Направление: 01.03.02. Прикладная математика и информатика

Кто читает: Департамент информатики

Где читается: Санкт-Петербургская школа физико-математических и компьютерных наук

Когда читается: 3-й курс, 3, 4 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Москвин Денис Николаевич

Язык: русский

Кредиты: 5

Контактные часы: 60

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

Является дисциплиной по выбору. В курсе будут рассмотрены базовые алгоритмы, необходимые для понимания современной биологии. Будут рассмотрены такие методы, как динамическое программирование и сетевой анализ, применимые к широкому кругу биологических задач (от поиска генов до построения филогенетического древа жизни). Процесс обучения будет построен на применении настоящих биоинформатических алгоритмов для анализа реальных генетических образцов.

Цель освоения дисциплины

Формирование у студентов теоретических знаний и практических навыков по алгоритмам, необходимым для успешного решения биоинформатических задач.

Планируемые результаты обучения

− знать и уметь применять основные биоинформатические алгоритмы для решения задач, связанных с анализом генов;
− иметь навыки (приобрести опыт) анализа поставленных биоинформатических задач и определения подхода к их решению.
− уметь применять алгоритм BLAST для поиска последовательностей в общедоступных базах генов;
− уметь реализовывать алгоритмы Нуссинов и Цукера предсказания вторичной структуры РНК;

Содержание учебной дисциплины

Задача выравнивания.
HMM.
Предсказание вторичной структуры РНК.
Предсказание генов.
Множественное выравнивание.
Поиск в базах. BLAST

Элементы контроля

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №1
Домашнее задание №1 выдается студентам в одном варианте. Срок выполнения домашнего задания – 2 недели. Форма представления обучающимися домашнего задания – программа на языке C++.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №2
Домашнее задание №2 выдается студентам в одном варианте. Срок выполнения домашнего задания – 2 недели. Форма представления обучающимися домашнего задания – программа на языке Python.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №3
Домашнее задание №3 выдается студентам в одном варианте. Срок выполнения домашнего задания – 2 недели. Форма представления обучающимися домашнего задания – программа на языке Haskell.
УСТНЫЙ ЭКЗАМЕН
Устный экзамен проводится в форме ответов на вопросы экзаменационного билета и дополнительные вопросы по материалам курса. Экзаменационный билет содержит два вопроса. На подготовку ответа выделяется 40 минут.

Промежуточная аттестация

2021/2022 учебный год 4 модуль
0.25 * УСТНЫЙ ЭКЗАМЕН + 0.25 * ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №3 + 0.25 * ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №1 + 0.25 * ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ №2

Программа дисциплины