BI2003 Algorithmen der Bioinformatik

Modulverantwortliche
  • Prof. Dr. Cornelia Sigges
Lehrende
  • Prof. Dr. Franz Cemic
  • Prof. Dr. Andreas Peter Dominik
  • Prof. Dr. Andreas Gogol-Döring
  • Prof. Dr. Cornelia Sigges
Notwendige Voraussetzungen zur Teilnahme

Für Bachelor Applied Data Science:

Keine

Für Bachelor Bioinformatik:

BI1002 Bioinformatik 2 mit Projekt, INF1008 Theoretische Informatik 2

Kurzbeschreibung

Grundlegende Methoden der Bioinformatik zur Analyse von biologischen Sequenzen und anderen biologischen Datensätzen.

Inhalte
  • Grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen zur Analyse von Sequenzen (z.B. exakte und approximative Stringsuche, paarweises und multiples Sequenzalignment, Suffixarrays).
  • Grundlegende algorithmische Techniken (z.B. dynamische Programmierung)
  • Gängige Software zur Analyse und Interpretation von biologischen Daten (z.B. Blast)
  • Grundlegende Algorithmen und Modellierungen außerhalb der Sequenzanalyse (z.B. phylogenetische Analysen)
  • Anwendung der Algorithmen in Praxisbeispielen
Qualifikations- und Lernziele

Fachkompetenzen

  • Die Studierenden können grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen zur Analyse von biologischen Daten (z.B. Sequenzen) benennen und erklären.
  • Sie können gängige bioinformatische Software zur Sequenzanalyse benennen und die dahinterliegenden Algorithmen erklären.
  • Sie können ausgehend von konkreten biologischen Fragestellungen, geeignete Algorithmen/Software zur Lösung dieser Fragestellungen benennen und deren Anwendbarkeit begründen.

Methodenkompetenzen (fachlich & überfachlich)

  • Die Studierenden können einfache bioinformatische Anwendungsaufgaben (z.B. aus der Sequenzanalyse) mit Hilfe geeigneter Algorithmen lösen.
  • Sie können einfache Algorithmen implementieren, sowie die Komplexität der gelehrten Algorithmen abschätzen und diese interpretieren.
  • Sie können gängige bioinformatische Software zur Lösung biologischer Fragestellungen anwenden.

Sozialkompetenzen

  • Die Studierenden können die gelernten Algorithmen als verständliche und präzise Handlungsabfolgen beschreiben.
  • Sie können die Korrektheit und Adäquatheit der von ihnen eingesetzten algorithmischen Techniken begründen und deren Komplexität exemplarisch erläutern.

Selbstkompetenzen

  • Die Studierenden sind in der Lage, selbständig zu arbeiten und können ihren Lernprozess
  • Sie können selbständig, organisiert und strukturiert, kleinere Übungsprojekte erarbeiten und die Methodik, sowie die Ergebnisse in geeigneter, komprimierter Form schriftlich darstellen.
ECTS-Leistungspunkte (CrP)
  • 6 CrP
  • Arbeitsaufwand 180 Std.
  • Präsenzzeit 90 Std.
  • Selbststudium 90 Std.
Lehr- und Lernformen
  • 6 SWS
  • Seminaristischer Unterricht 4 SWS
  • Praktikum 2 SWS
Studiensemester
  • Bioinformatik (B.Sc. 2022)
Dauer
1 Semester
Häufigkeit des Angebots
Nur im Sommersemester
Unterrichtssprache
Deutsch
Bonuspunkte

Nein

Bonuspunkte werden gemäß § 9 (4) der Allgemeinen Bestimmungen vergeben. Art und Weise der Zusatzleistungen wird den Studierenden zu Veranstaltungsbeginn rechtzeitig und in geeigneter Art und Weise mitgeteilt.

Prüfungsleistungen

Prüfungsvorleistung:

Hausübungen (Anzahl der Hausübungen wird den Studierenden rechtzeitig und in geeigneter Weise bekannt gegeben.)

Prüfungsleistung:

Klausur oder mündliche Prüfung (Art des Leistungsnachweises wird den Studierenden rechtzeitig und in geeigneter Weise bekannt gegeben.)

Benotung
Die Bewertung des Moduls erfolgt gemäß §§ 9, ggf. 12 (Teilleistungen), ggf. 18 (Arbeiten, Kolloquien) der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung).
Verwendbarkeit
Gemäß § 5 der Allgemeinen Bestimmungen (Teil I der Prüfungsordnung) Verwendbarkeit in allen Bachelorstudiengänge der THM möglich.
Voraussetzung für Module
Literatur, Medien
  • Jones, N. C.; Pevzner, P. A.: An Introduction to Bioinformatics Algorithms. The MIT Press.
  • Gusfield, D.: Algorithms on Strings, Trees and Sequences. Computer Science and Computational Biology. Cambridge University Press.
  • Mäkinen, V.; Belazzougui, D.; Cunial, F.; Tomescu, A. I.: Genome-Scale Algorithm Design. Cambridge University Press.
  • Durbin, R., Eddy, S.R., Krogh, A., & Mitchison, G.J.: Biological Sequence Analysis. Probabilistic Models of Proteins and Nucleic Acids. Cambridge University Press

Rechtliche Hinweise