BMB547: Molekylær Data Science

Det Naturvidenskabelige Studienævn

Undervisningssprog: På dansk eller engelsk afhængigt af underviser
EKA: N200042112, N200042122, N200042132, N200042102
Censur: Intern prøve, en bedømmer, Intern prøve, to eller flere bedømmere, Ekstern prøve
Bedømmelse: Bestået/Ikke bestået, 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Efterår
Niveau: Bachelor

STADS ID (UVA): N200042101
ECTS-point: 10

Godkendelsesdato: 23-03-2022


Varighed: 2 semestre

Version: Godkendt - aktiv

Indgangskrav

Dette kursus kan kun vælges, hvis kurset indgår som et konstituerende fagelement på din uddannelse. Dvs. faget kan ikke vælges som valgfag.

Faglige forudsætninger

Studerende, der følger kurset, forventes at:

  • Have kendskab til matematik på A-niveau fra gymnasiet

Formål

Formålet med dette kursus er at give en introduktion til de nødvendige matematiske og datavidenskabelige metoder og værktøjer, der er nødvendige for at analysere diverse probelmstillinger indenfor life sciences. Der vil blive lagt vægt på anvendelse og udførelse af de metoder, der bliver introduceret i kurset, samt fokuseret på at skabe en forståelse for betydningen af disse anvendelser i molekylærbiologien og beslægtede områder. Kurset vil introducere den studerende til anvendelser af datavidenskab / matematik, som de studerende i BMB og biomedicin vil bruge i senere kurser i løbet af deres studier.

Undervisningen i kurset vil i høj grad være problem/case baseret, f.eks. baseret på resultater fra relevante publicerede artikler. Dette vil sikre, at emnerne introduceres inden for de relevante rammer indenfor molekylærbiologi/medicin. Desuden vil kurset, når det er muligt, tage relevante eksempler fra andre igangværende kurser.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på at:

  • viden om teori og eksperimentelle metoder inden for de biokemiske og molekylær biologiske fagområder
  • viden om den videnskabelige terminologi, der anvendes inden for de biokemiske og molekylærbiologiske fagområder
  • viden om betydningen af biologiske databaser i moderne molekylær biologi
  • at kunne forstå at tilgangen til fagets centrale emner og metoder er uafhængig af nationale grænser
  • anvende en eller flere biokemiske og molekylærbiologiske teorier og metoder
  • undersøge konkrete biokemiske og molekylærbiologiske fænomener teoretisk og/eller eksperimentelt
  • anvende bioinformatik i praksis

Målbeskrivelse

Studerende, der deltager i kurset, får følgende kompetencer:
  • Viden og færdigheder i anvendelser af grundlæggende matematiske funktioner, der er relevante for biovidenskab.
  • Forståelse af og praktiske færdigheder i anvendelsen af grundlæggende statistik på relevante datasæt.
  • Grundlæggende færdigheder i at analysere og visualisere relevante datasæt fra virkelige eksperimentelle data.
  • Forståelse for og praktisk anvendelse af calculus og differentialligninger, til at modellere molekylærbiologi relaterede eksempler.
  • Færdigheder i lineær algebra til understøttelse af grundlæggende programmerings færdigheder, numerisk modellering og eksempler fra system biologi
  • Erhverve teoretisk baggrund i harmoniske funktioner og Fourier tranformationer til at forstå de grundlæggende begreber Fourier transform massespektrometri
  • Lære grundlæggende programmerings færdigheder for at kunne manipulere, analysere og visualisere data fra forskellige molekylærbiologi relaterede eksempler
  • Være i stand til at udføre simple beregningsmæssige biologi relaterede data science projekter.
Eksempler på ansøgninger kan omfatte:
  • Poiseuilles lov: Blodgennemstrømning
  • Enzym kinetik
  • Kemiske reaktioner
  • Tumorvækst (kræftbehandling)
  • Bakterievækst
  • Interaktion mellem kræft og immunsystemet
  • Sygdomsspredning
  • modellering af biologiske systemer/netværk
  • DNA/RNA/proteinsekvensanalyse
  • Billedanalyse
  • Ion trap analyzer (Fourier-transformation)
  • DNA/RNA/proteinsekvensanalyse.
  • Billedanalyse
  • Systembiologi

Indhold

Studerende, der deltager i kurset, får følgende kompetencer:

Matematik / Statistik

  • Beregninger og analyse af matematiske funktioner, der er relevante for biovidenskab.
  • Sandsynlighed
  • Statistik (beskrivende statistik, elementer af sandsynlighed, hypotese test, ikke-parametriske metoder, korrelationsanalyse, og lineær regression. Der vil blive lagt vægt på, hvordan man vælger passende statistiske test, og hvordan man vurderer statistisk signifikans.)
  • Lineær algebra: lineære ligninger, eigenvalue problemer, lineære differentialligninger, principal component analysis,
  • Matematisk biologi (modellering)
  • Diskret matematik (kombinationer, grafer og logiske udsagn)
  • Harmoniske funktioner, Fourier transformation
  • Differentialligninger
  • Calculus
  • Numeriske metoder

Datalogi

  • Grundlæggende programmering (sandsynligvis R)
  • Datastrukturer
  • Oprette grundlæggende visualiseringer af data
  • Anvende mindste kvadraters metode til  lineære regressioner
  • Vurdere R-kvadreret for alle typer modeller
  • Vurdere den justerede R-kvadreret for alle typer modeller
  • Opret en simpel lineær regression (SLR)
  • Opret en multiplum lineær regression (MLR)
  • Fortolke koefficienter for en MLR
  • Udføre alle trin i et data science-projekt
  • Analyse af store datasæt ved hjælp af lineære ligninger, eigenvalue problemer, lineære differentialligninger, principle component analysis.
  • Introduktion til data mining

Litteratur

Se itslearning for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

Eksamensbestemmelser

Eksamenselement c)

Tidsmæssig placering

Forår

Udprøvninger

Rapporter

EKA

N200042112

Censur

Intern prøve, en bedømmer

Bedømmelse

Bestået/Ikke bestået

Identifikation

Fulde navn og SDU brugernavn

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Hjælpemidler

Oplyses på kurset.

ECTS-point

2

Uddybende information

Eksamen består af to rapporter

Eksamenselement a)

Tidsmæssig placering

Efterår

Udprøvninger

Rapporter

EKA

N200042122

Censur

Intern prøve, en bedømmer

Bedømmelse

Bestået/Ikke bestået

Identifikation

Fulde navn og SDU brugernavn

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Hjælpemidler

Oplyses på kurset

ECTS-point

2

Uddybende information

Eksamen består af to rapporter.

Eksamenselement b)

Tidsmæssig placering

Januar

Udprøvninger

Skiftlig eksamen

EKA

N200042132

Censur

Intern prøve, to eller flere bedømmere

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Studiekort - Eksamensnummer

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Varighed

3 timer

Hjælpemidler

Alle almindelige hjælpemidler er tilladte fx lærebøger, egne noter, computerprogrammer som ikke benytter internettet m.v. 

Internet er ikke tilladt. Du må dog gå ind på kursets hjemmeside i itslearning i forbindelse med udfyldelse af MCQ-testen. Noter fra kurset, som du ønsker at anvende som hjælpemidler, skal downloades til din computer senest dagen før eksamenen. 

ECTS-point

3

Uddybende information

Eksamen består af MCQ

Eksamenselement d)

Tidsmæssig placering

Juni

Udprøvninger

Skriftlig eksamen

EKA

N200042102

Censur

Ekstern prøve

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Studiekort - Eksamensnummer

Sprog

Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog

Varighed

3 timer

Hjælpemidler

Alle almindelige hjælpemidler er tilladte fx lærebøger, egne noter, computerprogrammer som ikke benytter internettet m.v. 

Internet er ikke tilladt. Du må dog gå ind på kursets hjemmeside i itslearning i forbindelse med udfyldelse af MCQ-testen. Noter fra kurset, som du ønsker at anvende som hjælpemidler, skal downloades til din computer senest dagen før eksamenen. 

ECTS-point

3

Uddybende information

Eksamen består af MCQ

Vejledende antal undervisningstimer

104 timer per semester

Undervisningsform

Introfasen består af forelæsninger, der giver en introduktion til kurset og kursusmaterialet. Studerende forventes selvstændigt at læse pensum (lærebogen) for at opnå de forventede kompetencer og nødvendige overblik.

Færdighedstræningsfasen behandler de centrale dele af kurset ved hjælp af teoretiske og computerbaserede øvelser. Eksaminatorierne er baseret på forudgående selvstændigt arbejde eller, hvis det ønskes, selvorganiseret gruppearbejde.

Træningsfasen omfatter også computerbaserede laboratorieøvelser, hvor de studerende arbejder sammen i grupper. Studiefasen er dels forberedelse til introforelæsninger, eksaminatorier og laboratorieøvelser samt udarbejdelse af laboratorierapporter og eksamensforberedelse.

  • Introfase 32 timer
  • Træningsfase: 72 timer, heraf: Eksaminatorie: 40 timer og laboratorieøvelser: 32 timer

Ansvarlig underviser

Navn E-mail Institut
Jonathan R. Brewer brewer@memphys.sdu.dk Institut for Biokemi og Molekylær Biologi

Yderligere undervisere

Navn E-mail Institut By
Kristian Debrabant debrabant@imada.sdu.dk Computational Science
Veit Schwämmle veits@bmb.sdu.dk Institut for Biokemi og Molekylær Biologi

Skemaoplysninger

Administrationsenhed

Biokemi og Molekylær Biologi

Team hos Uddannelsesjura & Registratur

NAT

Udbudssteder

Odense

Anbefalede studieforløb

Profil Uddannelse Semester Udbuds periode
BA centralfag i biomedicin et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i biomedicin | Odense 1 E22
BA centralfag i biomedicin et-faglig - optag 1. september 2022 og 2023 Bachelor i biomedicin | Odense 1 E23
BA centralfag i biomedicin et-faglig - optag 1. september 2022, 2023 og 2024 Bachelor i biomedicin | Odense 1 E24
BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 1 E24
BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 1 E22
BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 1 E23
BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2023 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 1 E23
BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2023 og 2024 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 1 E24
Ikke længere gældende pr. 31. august 2024 BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 1 E24
Ikke længere gældende pr. 31. august 2024 BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2023 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 1 E24
BA centralfag i biomedicin et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i biomedicin | Odense 2 E22
BA centralfag i biomedicin et-faglig - optag 1. september 2022 og 2023 Bachelor i biomedicin | Odense 2 E23
BA centralfag i biomedicin et-faglig - optag 1. september 2022, 2023 og 2024 Bachelor i biomedicin | Odense 2 E24
BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 2 E22
BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 2 E24
BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 2 E23
BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2023 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 2 E23
BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2023 og 2024 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 2 E24
Ikke længere gældende pr. 31. august 2024 BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 2 E24
Ikke længere gældende pr. 31. august 2024 BA centralt fag i Biokemi og molekylær biologi et-faglig - optag 1. september 2023 Bachelor i biokemi og molekylærbiologi | Odense 2 E24

Overgangsordninger

Overgangsordninger beskriver, hvordan et kursus erstatter et andet kursus, når der ændres i et studieforløb.
Hvis der er lavet en overgangsordning for et kursus vil den fremgå af oversigten.
Se overgangsordninger for alle kurser på Det Naturvidenskabelige Fakultet.