Βιοπληροφορική και προσομοίωση φυσιολογικών συστημάτων

Academic Semester:
Course TypeReference NumberSubprogram
Επιλογής Κατεύθυνσης (Ε.Κ.)Theory: ΤΠ60Λ4
Lab:
Μηχανικοί Λογισμικού
SemesterAcademic YearHours per week
Εαρινό3oTheory: 3 Lab: 2
ExamsECTSWorkload
69
PrerequisitesTeaching methodTeaching Language
Ελληνικά, Αγγλικά

Ακαδημαϊκό Προσωπικό

Ακαδημαϊκός Υπεύθυνος: 
tsiknaki's picture
τσικνάκης μανώλης
Tsiknakis Manolis
Professor
Καθηγητής
+30 2810-379885

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ
Το μάθημα αποτελείται από δύο κύριες ενότητες: α) Εισαγωγή στην Βιοπληροφορική και β) Προσομοίωση φυσιολογικών συστημάτων.
Οι βασικές περιοχές που το μάθημα θα καλύψει αναφορικά με την πρώτη ενότητα είναι:

  • Εισαγωγή στη Βιοπληροφορική: Βασικές έννοιες, εφαρμογές
  • Bάσεις, εργαλεία, λογισμικό ανοικτού κώδικα.
  • Ομοιότητες ανάμεσα σε αλληλουχίες, ο αλγόριθμος BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) και οι γνωστές παραλλαγές του, άλλοι αλγόριθμοι αντιστοίχισης
  • Η δομή των πρωτεϊνών, υπολογισμός τρισδιάστατης δομής.
  • Μικροσυστοιχίες, ανάλυση εικόνας, ανάλυση δεδομένων.
  • Συστεμική βιολογία (Systems biology), μοντέλα πληροφορίας των κυττάρων.
  • Εφαρμογές της βιοπληροφορικής στην ανακάλυψη νέων φαρμάκων και την προσωποποιημένη θεραπεία.

Η δεύτερη κύρια ενότητα του μαθήματος θα εστιάσει στα ακόλουθα:

  • Βασικές αρχές μοντελοποίησης.
  • Μέθοδοι μοντελοποίησης φυσιολογικών συστημάτων.
  • Θεωρία ελέγχου γραμμικών και μη - γραμμικών συστημάτων.
  • Ανάλυση και ταυτοποίηση φυσιολογικών συστημάτων ανοικτού και κλειστού βρόχου.
  • Μέθοδοι τεχνητής νοημοσύνης για προσομοίωση και έλεγχο φυσιολογικών συστημάτων. Παραδείγματα από το καρδιαγγειακό, αναπνευστικό, νευρικό, μεταβολικό σύστημα.
  • Χρήση ειδικού λογισμικού για την ανάλυση και προσομοίωση φυσιολογικών συστημάτων. Υπολογιστικές απαιτήσεις και αρχιτεκτονικές.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Το Εργαστηριακό τμήμα του μαθήματος θα εστιάσει στην υλοποίηση ή εφαρμογή αλγορίθμων και λογισμικού ανοικτού κώδικα για επίλυση προβλημάτων στις παραπάνω περιοχές. Αναφορικά με την θεματική περιοχή της  προσομοίωσης φυσιολογικών συστημάτων θα χρησιμοποιηθούν οι  επιμέρους μηχανές της BioGears Physiology Engine και άλλα συστήματα προσομοίωσης ανοικτού κώδικα.

ΣΥΝΙΣΤΩΜΕΝΗ-ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

  • A.M. Lesk: Introduction to Bioinformatics, Oxford University Press, Oxford, 2005
  • Jin Xiong: Essential Bioinformatics, Cambridge University Press, 2006
  • Nikita, Προσομοίωση Φυσιολογικών Συστημάτων, Εκδόσεις Τζιόλα, 2011, Κωδ. Εύδοξος: 18548717
  • Bioinformatics and BMC Bioinformatics
  • IEEE/ACM Transactions on Computational Biology and Bioinformatics
  • IEEE Transactions on Biomedical Engineering

Πρόεδρος Τμήματος Μηχανικών Πληροφορικής 
Μαλάμος Αθανάσιος, Αναπληρωτής Καθηγητής, amalamos@hmu.gr

Αναπληρωτής Πρόεδρος Τμήματος Μηχανικών Πληροφορικής
Μαριάς Κώστας, Αναπληρωτής Καθηγητής, kmarias@hmu.gr

Γραμματεία
Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής, ΣΤΕΦ, Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμίο, Ηράκλειο, Κρήτη 71500
Τηλ: 2810-379853, 2810-379716, 2810-379795, Fax: 2810-379717
E-mail: secretariat@ie.teicrete.gr
Website: http://www.ie.teicrete.gr