Předmět Formální modely v systémové biologii (PA054)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu PA054 - Formální modely v systémové biologii, Fakulta informatiky, Masarykova univerzita (MU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

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

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 literaturaFormal 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 s. ISBN 978-3-540-68892-1. infoComputational modeling of genetic and biochemical networks. Edited by James M. Bower - Hamid Bolouri. Cambridge: Bradford Book, 2001. xx, 336 s. ISBN 0-262-52423-6. infoneurčenoVRIES, 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 p. ISBN 0-89871-612-8. infoALON, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. : Chapman & Hall/Crc, 2006. infoPALSSON, Bernhard Ø. Systems biology :properties of reconstructed networks. 1st pub. Cambridge [England]: Cambridge University Press, 2006. xii, 322 s. ISBN 978-0-521-85903-5. info

Požadavky

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.

Garant

doc. RNDr. Aleš Horák, Ph.D.

Vyučující

RNDr. David Šafránek, Ph.D.