ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| BIOINFORMATICA | ING-INF/05 | LEZIONI | 60 |
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Il corso ha lo scopo di sviluppare le capacità dei futuri ingegneri biomedici nel campo dell'informatica, focalizzandosi sull'area specifica della Bioinformatica. Nel corso gli studenti acquisiranno le competenze necessarie per partecipare al progetto, all'implementazione e all'integrazione di sistemi software eterogenei nel settore della Bioinformatica e della Biologia Computazionale, sviluppando anche capacità di programmazione nel linguaggio Python.
The course is aimed at properly developing the skills of future Biomedical Engineers in the Computer Science field, addressing the specific area of Bioinformatics. In the course, students will acquire the expertise required to participate in design, implementation and integration of heterogeneous software systems in the area of Bioinformatics and Computational Biology, developing also programming skills in the Python scripting language.
La conoscenza delle basi teoriche e degli aspetti tecnologici di alto livello verrà verificata in sede di esame orale. Lo studente è chiamato a fornire risposte utilizzando un linguaggio appropriato e tecnicamente corretto.
The knowledge of the basic theoretical foundations and the high-level technological aspects will be assessed in during the oral exam. The student is expected to answer all the questions using a proper and technically sound language.
Ci si aspetta che lo studente diventi in grado di partecipare allo sviluppo di sistemi software nel campo della Bioinformatica, prendendo Python come tipico linguaggio da utilizzare.
The student is expected to become able to participate in the development of a software system in the area of Bioinformatics, taking Python as a paradigmatic language.
La capacità dello studente di affrontare problemi di Bioinformatica sviluppando opportuni programmi verrà verificata con un piccolo progetto. Tale progetto darà allo studente la possibilità di mostrare il livello raggiunto nella progettazione e nella programmazione.
The student's ability in tackling Bioinformatics problems through development of proper programs will be assessed through a small project. Such a project will give the student the opportunity to show his/her proficiency in design and coding.
Lo studente svilupperà la sua sensibilità nell'individuare soluzioni algoritmiche approperiate per problemi di tipo bioinformatico.
The student will develop his/her awareness in spotting out proper algorithmic solutions to Bioinformatics problems.
La sensibilità nell'individuare soluzioni algoritmiche appropriate è verificata nel progettino finale, nonché nella prova pratica di programmazione.
The developed ability to spot out algorithmnic solutions will be assessed in the final small project, as well as in the practical programming test.
Conoscenze dei fondamenti dell’informatica e padronanza di un linguaggio di programmazione; nozioni elementari di chimica, fisica e biologia molecolare.
Knowledge of Computer Science basics, and mastering of at least one programming language; fundamental notions of Physics, Chemistry, and Molecular Biology.
Tipo di lezione: frontale
Attività di apprendimento:
Frequenza: Consigliata
Metodi d'insegnamento:
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Recommended
Teaching methods:
Introduzione alla Bioinformatica (Fondamenti di Biologia Molecolare, Complessità computazionale, Banhe dati biologiche).
Programmazione in Python (concetti basilari, moduli, programmazione funzionale e OO, Numpy, Biopython).
Analisi di sequenze (confronto di sequenze, pattern matching, scoring di allineamenti, allineamenti ottimi e relativi algoritmi, BLAST, modelli markoviani di evoluzione molecolare).
Biologia Computazionale Strutturale (modelli di proteine, trasformazioni a corpo rigido, metriche di confronto strutturale, Force Field e Dinamica Molecolare, soluzione delle equazioni del moto, predizione di conformazioni e toy model).
Introduction to Bioinformatics (Basics of Molecular Biology, Computational Complexity, Bio Data Banks).
Programming in Python (basics, modules, functional and OO programming, Numpy, Biopython).
Sequence Analysis (Comparison of sequences, pattern matching, alignment scoring, optimal alignment/algorithms, BLAST, Markov models of molecular evolution).
Structural Computational Biology (protein models, maths of rigid body transformation, structural comparison metrics, Force Fields and Molecular Dynamics, solution of motion equations, conformation prediction and toy models).
Il materiale didattico di qualsiasi tipo che sia necessario per il corso è riportato sul sito: http://www.iet.unipi.it/a.bechini/bioinfo/BioInfo.html
Il docente è disponibile riguardo a qualsiasi richiesta inerente al materiale didattico da usare.
Learning material of any kind required for the course is reported on the course website: http://www.iet.unipi.it/a.bechini/bioinfo/BioInfo.html
The teacher is available to discuss any issue around learning material, if any, with the interested students.
Gli studenti non frequentanti sono invitati a contattare il docente per discutere riguardo al migliore approccio per arrivare a sostenere l'esame.
Students that cannot attend lectures are invited to contact the teacher to find the better way to study the course subjects and pass the final exam.
L'esame finale è composto da tre prove:
a) sviluppo di un piccolo progetto (eventualmente su un portale di e-learning)
b) prova pratica di programmazione, da svolgersi al centro di calcolo - durante l'emergenza COVID, sostituita da un quesito in sede di orale.
c) esame orale.
Istruzioni dettagliate su come fare le prove sono riportate sul sito web del corso.
Durante l'esame orale, allo studente saranno fatte domande sull'intero programma del corso.
The final exam is composed of three distinct tests:
a) development of a small project (possibly on a e-learning portal)
b) practical programming test, to be performed in a computer-equipped classroom - during the COVID alert, it is substituted for an additional question at the oral exam.
c) oral exam.
Detailed instructions on how to take the tests are reported on the course website.
During the oral exams, the student is asked to answer multiple questions on topics in the whole course syllabus.
