Modul CS4013-KP04

Bioinformatik (BioinfKP04)

Dauer:

1 Semester

Angebotsturnus:

Jedes Wintersemester

Leistungspunkte:

Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:

Bachelor Mathematik in Medizin und Lebenswissenschaften 2023 (Pflicht), Anwendungsfach Bioinformatik, 5. Fachsemester
Bachelor Medizinische Informatik 2019 (Pflicht), Medizinische Informatik, 5. Fachsemester
Bachelor Mathematik in Medizin und Lebenswissenschaften 2016 (Pflicht), Anwendungsfach Bioinformatik, 5. Fachsemester

Lehrveranstaltungen:

CS4013-Ü: Einführung in die Bioinformatik für MML (Übung, 1 SWS)
CS4013-V: Einführung in die Bioinformatik für MML (Vorlesung, 2 SWS)

Workload:

45 Stunden Präsenzstudium
20 Stunden Prüfungsvorbereitung
55 Stunden Selbststudium

Lehrinhalte:
Leben, Evolution & das Genom Sequence Assembly - Maschinelles Auslesen von genetischer Information DNA Sequenzmodelle & Hidden Markov Ketten Viterbi-Algorithmus Sequence Alignment & Dynamische Programmierung Unüberwachte Datenanalyse (k-means, PCA, ICA) DNA Microarrays & GeneChip-Technologien

Qualifikationsziele/Kompetenzen:

Die Studierenden können die Grundkonzepte der Informationskodierung, -transkription und -translation in Lebewesen benennen.
Sie können einen einfachen Greedy-Algorithmus zur näherungsweisen Lösung des Shortest-Common-Superstring-Problems angeben.
Sie können für eine gegebene Modellierungsaufgabe entscheiden, ob sie mittels einer Markov-Kette oder mittels eines Hidden-Markov-Modells (HMM) gelöst werden kann.
Sie können an Beispielen erklären, wie mittels dynamischer Programmierung die exakte Lösung einer gegebenen Fragestellung ermittelt werden kann.
Sie können die vorgestellten Algorithmen und Modelle (in Matlab) implementieren.
Sie können grundlegende Methoden des unüberwachten Lernens anwenden und deren Ergebnisse interpretieren.
Sie können erklären, wie Microarray-und DNA-Chip-Technologien funktionieren.

Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:

Portfolio-Prüfung

Modulverantwortlicher:

Prof. Dr. rer. nat. Amir Madany Mamlouk

Lehrende:

Institut für Neuro- und Bioinformatik

Prof. Dr. rer. nat. Amir Madany Mamlouk

Literatur:

H. Lodish, A. Berk, S. L. Zipursky und J. Darnell: Molekulare Zellbiologie - Spektrum Akademischer Verlag, 4. Auflage, 2001, ISBN-13: 978-3827410771
A. M. Lesk: Introduction to Bioinformatics - Oxford University Press, 3. Auflage, 2008, ISBN-13: 978-0199208043
R. Merkl und S. Waack: Bioinformatik Interaktiv: Grundlagen, Algorithmen, Anwendungen - Wiley-VCH Verlag, 2. Auflage, 2009, ISBN-13: 978-3527325948
M. S. Waterman: Introduction to Computational Biology - Chapman and Hall, 1995

Sprache:

Wird nur auf Deutsch angeboten

Bemerkungen:

Zulassungsvoraussetzungen zur Belegung des Moduls:
- Keine

Zulassungsvoraussetzungen zur Teilnahme an Modul-Prüfung(en):
- s. Portfolio

Modulprüfung(en):
- CS4013-L1: Bioinformatik, Portfolioprüfung, die konkreten Prüfungselemente und ihre Gewichtungen werden zu Semesteranfang bekanntgegeben