Bioinformatika

Bioinformatika. Základy molekulární biologie (stavba prokaryotické a eukarytické buňky, struktura a funkce nukleových kyselin a proteinů, replikace, transkripce a translace). Genomika, genom a metody jeho zkoumání. Proteomika, proteom a metody jeho zkoumání. Bioinformatika, definice, obor zájmu, bioinformatická data. Podobnost sekvencí, Zarovnávání sekvencí, související algoritmy. PCR, sekvenace DNA, identifikace genů in silico, genomové prohlížeče. Hmotnostní spektrometrie proteinů. Základy fylogenetiky, metody tvorby fylogenetických stromů.
IV108
Softwarové inženýrství. Proces vývoje SW. Metodika Unified Process. Agilní vývoj SW. Fáze testování a typy testů. Softwarové metriky, refaktoring kódu. Kvalita softwaru. Odhadování nákladů a času vývoje SW. Údržba a znovupoužitelnost.
PA017, PA104
Formální modely v systémové biologii. Kvalitativní modely. Zákon o aktivním působení hmoty, kinetika enzymů a genových regulací. Stochastické modely: Markovův řetězec spojitého času, stochastické Petriho sítě, Monte Carlo simulace. Využití algeber procesů pro specifikaci biologických modelů. Specifikace hypotéz pomocí temporálních logik, robustnost modelu vzhledem k temporální vlastnosti.
PA054
Vizualizace komplexních dat. Definice a druhy vizualizace dat. Typy komplexních dat. Základy vizualizace (prvky vizualizací, základní principy). Specifika mnohorozměrných dat, specifika hierarchických a grafových dat. Hlavní typy vizualizací a typy dat pro které jsou nejvhodnější. Výpočetní prostředí pro vizualizaci a jejich vlastnosti a možnosti použití (R, Processing). Shlukování dat. PCA a další druhy redukce dimenzí dat.
PA055
Objektové metody návrhu informačních systémů. Objektové metody návrhu informačních systémů. Návrhové vzory. Softwarové architektury, architektonické vzory. Rozhraní komponent, definice služeb, Object-Constraint Language. Kvalitativní aspekty služeb (QoS). Objektové metody vývoje softwaru, metodika Rational Unified Process.
PA103
Efektivní využívání databázových systémů. Databáze. Ukládání dat, adresace záznamů. Indexování a hašování pro více atributů, bitmapové indexy, dynamické hašování. Vyhodnocení dotazů, transformační pravidla, statistiky a odhady. Optimalizace dotazů a schématu. Transakční zpracování, výpadky a zotavení. Zabezpečení DB, přístupová práva.
PA152
Počítačové sítě. Vrstvy síťových modelů, jejich funkcionalita a součinnost, standardizace. Protokoly síťové vrstvy, pokročilé vlastnosti IPv6, adresace, dělení adresních prostorů. Směrování: architektura směrovačů, rodiny směrovacích protokolů, MPLS a TE. Transportní protokoly: UDP, mechanismy a varianty TCP, protokoly pro vysokorychlostní sítě s velkou latencí. Samoorganizující se sítě: Ad-hoc a senzorové sítě (protokoly přístupu k mediu a směrování). P2P sítě: architektura, členění, směrování.
PA159
Výpočetní metody v bioinformatice a systémové biologii. Organizace genomu a výpočetní nástroje pro jeho analýzu. Skryté Markovovy modely a jejich použití v bioinformatice. Základní principy pardigmatu systémové biologie, problém rekonstrukce modelu, integrace dat. Zpracování experimentálních dat: hierarchické shlukování, metoda K-means. Rekonstrukce modelů z experimentálních dat: Boolovské sítě, Bayesovské sítě.
PB051
Strojové učení a dobývání znalostí. Proces získávání znalostí z dat, typické úlohy při dobývání znalostí. Metody strojového učení: učení s učitelem; učení bez učitele; učení v multirelačních datech; kombinace učících algoritmů. Předzpracování dat: výběr atributů; konstrukce nových atributů; metody vzorkování; aktivní učení. Hledání častých vzorů a asociačních pravidel: algoritmus Apriori.
PV056
Numerické metody. Řešení nelineárních rovnic - iterační metody, jejich řád a konvergence, metoda Newtonova, metoda sečen. Přímé metody řešení systému lineárních rovnic - Gaussova eliminační metoda, Croutova metoda, stabilita algoritmů a podmíněnost úloh. Iterační metody řešení systému lineárních rovnic - princip konstrukce iteračních metod, věty o konvergenci, Jacobiova iterační metoda, Gaussova-Seidelova metoda.
PřF:M4180