Programiranje u bioinformatici
Nositelj |
Suradnik |
|
ECTS bodovi: |
Studij: |
Šifra predmeta: |
Opis predmeta
Informatičke vještine danas su vrlo tražene prilikom bioloških istraživanja. Programiranje je postalo nova važna laboratorijska disciplina. Programski jezik Python omogućava brzo pisanje programa, a biološki zadaci se in silico rješavaju upotrebom gotovih biblioteka (np. BioPython) koje se upotrebljavaju u bioinformatici. Uobičajni zadaci su: operacije sa sekvencijama DNA i proteina, programiranje prevođenja sekvencije DNA u sekvenciju proteina, rukovanje s velikim količinama podataka, kreiranje bioloških baza podataka i drugo.
SADRŽAJ PREDMETA
| Metodska cjelina 1: 3 predavanja (5h), 3 vježbe (5h) | Osnove programiranja na primjeru Python programskog jezika |
| Sadržaj metodske cjeline | P: Pregled glavnih tipova podataka. Tijek računalnog programa: varijable, petlje, logički operatori. Osnove Jupyter notebook razvojnog okruženja. Glavne naredbe za rad sa datotekama i direktorijima. Pokretanje i izvršavanje računalnog programa. Upoznavanje sa osnovno sintaksom Python jezika. Primjeri programskog koda. Upoznavanje s Linux OS. V: Grupiranje podataka u tipove na primjeru konkretnog primjera iz bioinformatike. Skiciranje sheme tijeka računalnog programa za rješavanje gore navedenog primjera u računalnom programu Visio. Rad na Jupyter notebook razvojnom okruženju na udaljenom mrežnom poslužitelju. Kopiranje, brisanje, premještanje i otvaranje datoteka. |
| Ishodi učenja
|
Identificirati različite tipove podataka na biološkim problemima. Demonstrirati upotrebu petlji "for" i "while". Nabrojati osnovne metode i klase Python računalnog jezika. Diskutirati prednosti/mane Linux OS naspram OS zatvorenog tipa (Windows). Opisati rezultate primjene logičkih operatora. Razjasniti primjenu "if" deklaracije. Skicirati tijek računalnog programa. Generalizirati pojam "klasa" u računalnom jeziku Python. |
| Metodska cjelina 2: 3 predavanja (5h), 3 vježbe (5h), 1 seminar (5h) | Rješavanje bioinformatičkih zadataka u Jupyter notebook razvojnom okruženju |
| Sadržaj metodske cjeline | P: Upoznavanje s Jupyter notebook razvojnim okruženjem. Pojam računalne naredbe. Prevođenje napisanog koda u izvršivi program. Upoznavanje sa jednostavnim bioinformatičkim zadacima. Upotreba Python programskog jezika za izradu bioinformatičkih programa. V: Formuliranje jednostavnog bioinformatičkog zadatka. Pisanje računalnog programa za rješavanje bioinformatičkih problema u Python jeziku unutar Jupyter notebook razvojnog okružja. Izvršavanje napisanog računalnog programa. Uočavanje grešaka u kodu. Ispravljanje grešaka te ponovno prevođenje I pokretanje programa. S: Predložiti jedan biološki problem i riješiti ga pisanjem odgovarajućeg računalnog programa u Python jeziku u Jupyter notebook integriranom razvojnom okružju. |
| Ishodi učenja
|
Demonstrirati poznavanje razvojnog okruženja Jupyter notebook. Napisati jednostavniji računalni program u jeziku Python. Definirati i skicirati tok programa. Identificirati različite elemente Python programa. Usporediti ulazno-izlazne operacije. |
ISHODI UČENJA
- definirati osnovne paradigme računalnog programiranja i glavne karakteristike računalnih jezika,
- primijeniti naučenu sintaksu računalnog jezika Python, kontrolirati tok izvršavanja programa, te razlikovati osnovne klase,
- usporediti osnovne algoritme koji se koriste u bioinformatici i raditi na razvoju vlastitih algoritama korištenjem računalnog jezika Python,
- stečenim znanjima samostalno rješavati biološke probleme korištenjem postojećih bioinformatičkih računalnih tehnologija.
Nastava
| Vrste nastave | sati | |
| oznaka | naziv | |
| P | Predavanja | 10 |
| A | Auditorne vježbe | |
| L | Laboratorijske vježbe | |
| PK | Vježbe u praktikumu | 10 |
| S | Seminar | 5 |
| T | Terenske vježbe | |
Nastavni materijali [0]
| Naziv datoteke | Veličina | Ubačeno/mijenjano |
|---|
Literatura
Literatura
| red. broj | Naziv |
| 1. | Python for Bioinformatics (Chapman & Hall/CRC Mathematical and Computational Biology) ISBN-978-1138035263 |
| 2. | Python Programming: An Introduction to Computer Science, 3rd Ed ISBN-978-1590282755 |
| 3. | BioPython Tutorial: https://biopython.org |