DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ
Dersin Adı |
Kodu |
Yarıyıl |
T+U+L (saat/hafta) |
Türü (Z / S) |
Yerel Kredi |
AKTS |
Hesaplamalı Biyolojiye Giriş |
CE 474 |
Bahar |
03+00+00 |
Zorunlu |
3 |
8 |
Akademik Birim: |
Bilgisayar Mühendisliği Bölümü |
Öğrenim Türü: |
Örgün eğitim |
Ön Koşullar |
Programlama becerisi, Veri yapıları ve yazılım kütüphanesi kullanımı tecrübesi |
Öğrenim Dili: |
İngilizce |
Dersin Düzeyi: |
Lisans |
Dersin Koordinatörü: |
Doğan ÇÖRÜŞ |
Dersin Amacı: |
Öğrencilerin,
(1) Biyolojik problemleri bilgisayar bilimi problemi olarak modelleme kabiliyeti
(2) Biyolojik problemlere uygulanabilir hesapsal yöntem ve algoritmalar hakkında bilgi
(3) Benzer problemlere yeni algoritma tasarımı ve gerçekleştirimi becerileri
(4) Hesapsal biyoloji ve biyoenformatik araçları hakkında tecrübe
edinmesini sağlamaktır. |
Dersin İçeriği: |
Bir organizmayı oluşturan protein, gen ve DNA koleksiyonlarının analizi için bilgisayar bilimi yöntem araç ve algoritmalarının kullanımına bir giriş. Biyolojik dizi verileri ve hizalama problemlerine uygulanan veri yapıları ve dizi eşleştirme algoritmalarına genel bakış. Kavramların örnek dizi veritabanlarında tartışması. Veri madenciliğinden kümeleme algoritmalarının mikrodizi verilerine ve gen ifade analizine uygulanması. Biyoenformatik ağların (protein etkileşim ağları, düzenleyici ağlar, metabolik yolaklar vs.) incelenmesi ve analizi için gerekli çizge veri yapıları ve algoritmalarının tasarım ve mühendisliği. |
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ): |
- 1- 1. Biyolojik işleyişlerin analizinde ortaya çıkan problemlerin formel matematiksel/hesapsal modellenmesinin temel prensiplerini kavrama.
- 2- 2. Hesapsal modeli çıkarsanan biyolojik problemlerde uyarlanabilir yaygın bilgisayar bilimi veri yapıları ve algoritmalarında tecrübe.
- 3- 3. Formel modellenen biyolojik problemler için yeni kombinatoryel algoritmik çözümlerin tasarımı becerisi.
- 4- 4. Hesapsal biyolojik problemlere uyarlanabilen algoritma mühendisliği ve gerçekleştirimi teknikleriyle ilgili tecrübe.
- 5- 5. Başat hesapsal biyolojik problemlere yönelik çözümlerin başarım sınamasında kullanılabilecek kapsayıcı deneysel değerlendirmelerin tasarım ve gerçekleştirim yetisi.
|
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri |
- Ders anlatımları- Katılımlı problem çözme- Kodlama projesi |
HAFTALIK PROGRAM
Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
1 |
Algoritmalar ve kompleksiteye genel bakış. |
|
2 |
Moleküler Biyoloji Temellerine Genel Bakış. |
|
3 |
Düzenleyici motif arama problemi: Kaba arama algoritması ve dallandır-sınırla algoritması |
|
4 |
Medyan dizge arama problemi: Kaba arama algoritması ve dallandır-sınırla algoritması |
|
5 |
Genom düzenlelemeleri, ters çevirmeyle sıralama: Obur buluşsallar |
|
6 |
Genom düzenlelemeleri, ters çevirmeyle sıralama: Yaklaşım algoritmaları |
|
7 |
En uzun ortak altdizi pronlem: Dinamik programlama |
|
8 |
Global/Lokal dizi hizalama: Dinamik programlama |
|
9 |
Çoklu hizalama: Dinamik programlama |
|
10 |
Gen tahmini, benzerlik tabanlı yaklaşımlar |
|
11 |
Çizge algoritmaları: Genel bakış |
|
12 |
Dizge problemleri için Çizge algoritmaları |
|
13 |
Biyolojik ağlar: Analiz, motif bulma, uzaklık metrikleri |
|
14 |
Biyolojik ağlar: Protein-protein etkileşim ağları, metabolik yolaklar, gen düzenleyici ağlar |
|
Kadir Has Üniversitesi'nde bir dönem 14 haftadır, 15. ve 16. hafta sınav haftalarıdır.
ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR
An IntroductIon to BIoInformatIcs AlgorIthms, N. Jones, P. Pevzner, MIT Press, 2004
|
DİĞER KAYNAKLAR
- Bioinformatics and Functional Genomics, J. Pevsner, 2nd edition, Wiley-Blackwell, 2009.
- AlgorIthms on StrIngs, Trees, and Sequences-Computer ScIence and ComputatIonal BIology, D. GusfIeld, CambrIdge U. Press, 1997. |
DEĞERLENDİRME SİSTEMİ
Yarıyıl İçi Çalışmaları | Sayı | Katkı Payı (%) |
Proje |
1 |
15 |
Ödev |
3 |
15 |
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar |
1 |
30 |
Final Sınavı |
1 |
40 |
Total: |
6 |
100 |
İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI
Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
---|
Ders Saati | 42 | 1 | 42 |
Proje | 1 | 45 | 45 |
Ödev | 3 | 18 | 54 |
Sunum/Jüriye Hazırlık | 1 | 5 | 5 |
Diğer Uygulamalara Hazırlık | 1 | 50 | 50 |
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar | 1 | 2 | 2 |
Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
Toplam İş Yükü (saat): | 200 |
1 AKTS = 25 saatlik iş yükü
PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ
# |
PY1 |
PY2 |
PY3 |
PY4 |
PY5 |
PY6 |
PY7 |
PY8 |
PY9 |
PY10 |
PY11 |
PY12 |
OC1 |
1 |
1 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OC2 |
1 |
1 |
3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
OC3 |
|
|
3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
OC4 |
|
|
3 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
OC5 |
|
|
3 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
Katkı Düzeyi: 1 Düşük, 2 Orta, 3 Yüksek
Dersin Adı |
Kodu |
Yarıyıl |
T+U+L (saat/hafta) |
Türü (Z / S) |
Yerel Kredi |
AKTS |
Hesaplamalı Biyolojiye Giriş |
CE 474 |
Bahar |
03+00+00 |
Zorunlu |
3 |
8 |
Akademik Birim: |
Bilgisayar Mühendisliği Bölümü |
Öğrenim Türü: |
Örgün eğitim |
Ön Koşullar |
Programlama becerisi, Veri yapıları ve yazılım kütüphanesi kullanımı tecrübesi |
Öğrenim Dili: |
İngilizce |
Dersin Düzeyi: |
Lisans |
Dersin Koordinatörü: |
Doğan ÇÖRÜŞ |
Dersin Amacı: |
Öğrencilerin,
(1) Biyolojik problemleri bilgisayar bilimi problemi olarak modelleme kabiliyeti
(2) Biyolojik problemlere uygulanabilir hesapsal yöntem ve algoritmalar hakkında bilgi
(3) Benzer problemlere yeni algoritma tasarımı ve gerçekleştirimi becerileri
(4) Hesapsal biyoloji ve biyoenformatik araçları hakkında tecrübe
edinmesini sağlamaktır. |
Dersin İçeriği: |
Bir organizmayı oluşturan protein, gen ve DNA koleksiyonlarının analizi için bilgisayar bilimi yöntem araç ve algoritmalarının kullanımına bir giriş. Biyolojik dizi verileri ve hizalama problemlerine uygulanan veri yapıları ve dizi eşleştirme algoritmalarına genel bakış. Kavramların örnek dizi veritabanlarında tartışması. Veri madenciliğinden kümeleme algoritmalarının mikrodizi verilerine ve gen ifade analizine uygulanması. Biyoenformatik ağların (protein etkileşim ağları, düzenleyici ağlar, metabolik yolaklar vs.) incelenmesi ve analizi için gerekli çizge veri yapıları ve algoritmalarının tasarım ve mühendisliği. |
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ): |
- 1- 1. Biyolojik işleyişlerin analizinde ortaya çıkan problemlerin formel matematiksel/hesapsal modellenmesinin temel prensiplerini kavrama.
- 2- 2. Hesapsal modeli çıkarsanan biyolojik problemlerde uyarlanabilir yaygın bilgisayar bilimi veri yapıları ve algoritmalarında tecrübe.
- 3- 3. Formel modellenen biyolojik problemler için yeni kombinatoryel algoritmik çözümlerin tasarımı becerisi.
- 4- 4. Hesapsal biyolojik problemlere uyarlanabilen algoritma mühendisliği ve gerçekleştirimi teknikleriyle ilgili tecrübe.
- 5- 5. Başat hesapsal biyolojik problemlere yönelik çözümlerin başarım sınamasında kullanılabilecek kapsayıcı deneysel değerlendirmelerin tasarım ve gerçekleştirim yetisi.
|
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri |
- Ders anlatımları- Katılımlı problem çözme- Kodlama projesi |
HAFTALIK PROGRAM
Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
1 |
Algoritmalar ve kompleksiteye genel bakış. |
|
2 |
Moleküler Biyoloji Temellerine Genel Bakış. |
|
3 |
Düzenleyici motif arama problemi: Kaba arama algoritması ve dallandır-sınırla algoritması |
|
4 |
Medyan dizge arama problemi: Kaba arama algoritması ve dallandır-sınırla algoritması |
|
5 |
Genom düzenlelemeleri, ters çevirmeyle sıralama: Obur buluşsallar |
|
6 |
Genom düzenlelemeleri, ters çevirmeyle sıralama: Yaklaşım algoritmaları |
|
7 |
En uzun ortak altdizi pronlem: Dinamik programlama |
|
8 |
Global/Lokal dizi hizalama: Dinamik programlama |
|
9 |
Çoklu hizalama: Dinamik programlama |
|
10 |
Gen tahmini, benzerlik tabanlı yaklaşımlar |
|
11 |
Çizge algoritmaları: Genel bakış |
|
12 |
Dizge problemleri için Çizge algoritmaları |
|
13 |
Biyolojik ağlar: Analiz, motif bulma, uzaklık metrikleri |
|
14 |
Biyolojik ağlar: Protein-protein etkileşim ağları, metabolik yolaklar, gen düzenleyici ağlar |
|
Kadir Has Üniversitesi'nde bir dönem 14 haftadır, 15. ve 16. hafta sınav haftalarıdır.
ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR
An IntroductIon to BIoInformatIcs AlgorIthms, N. Jones, P. Pevzner, MIT Press, 2004
|
DİĞER KAYNAKLAR
- Bioinformatics and Functional Genomics, J. Pevsner, 2nd edition, Wiley-Blackwell, 2009.
- AlgorIthms on StrIngs, Trees, and Sequences-Computer ScIence and ComputatIonal BIology, D. GusfIeld, CambrIdge U. Press, 1997. |
DEĞERLENDİRME SİSTEMİ
Yarıyıl İçi Çalışmaları | Sayı | Katkı Payı (%) |
Proje |
1 |
15 |
Ödev |
3 |
15 |
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar |
1 |
30 |
Final Sınavı |
1 |
40 |
Total: |
6 |
100 |
İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI
Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
---|
Ders Saati | 42 | 1 | 42 |
Proje | 1 | 45 | 45 |
Ödev | 3 | 18 | 54 |
Sunum/Jüriye Hazırlık | 1 | 5 | 5 |
Diğer Uygulamalara Hazırlık | 1 | 50 | 50 |
Ara Sınavlar/Sözlü Sınavlar/Kısa Sınavlar | 1 | 2 | 2 |
Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
Toplam İş Yükü (saat): | 200 |
1 AKTS = 25 saatlik iş yükü
PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ
# |
PY1 |
PY2 |
PY3 |
PY4 |
PY5 |
PY6 |
PY7 |
PY8 |
PY9 |
PY10 |
PY11 |
PY12 |
OC1 |
1 |
1 |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
OC2 |
1 |
1 |
3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
OC3 |
|
|
3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
OC4 |
|
|
3 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
OC5 |
|
|
3 |
2 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
Katkı Düzeyi: 1 Düşük, 2 Orta, 3 Yüksek