Stranice predmeta – Fakultet tehničkih nauka u Novom Sadu

Predmet: Teorija informacija u biosistemima (17.BMIM2D)

Matične organizacione jedinice predmeta: Departman za energetiku, elektroniku i telekomunikacije

Stepen i vrsta studija	Naziv
Master akademske studije	Biomedicinsko inženjerstvo (Godina: 1, Zimski)

Osnovne informacije:

Kategorija	Teorijsko-metodološki
Uža naučna oblast	Telekomunikacije i obrada signala
Multidisciplinarna	Ne
ESPB	6

Cilj:

Primena osnovnih odrednica teorije informacija u biosistemima: mera informacije, Šenonove teoreme o kodovanju, sinhronizacione sekvence u biološkim sistemima. Razumevanje kodovanja informacija u živim organizmima i načina njihove modifikacije usled starenja i patologije. Modeli zasnovani na teoriji informacija.

Ishod:

Studenti će naučiti kako se teorijski koncepti teorije informacija povezuju sa signalima snimljenim na živim sistemima. Analiziraće signale na različitim nivoima: 1D podatke, višedimenzione podatke istog ili različitog porekla i kvaternarne podatke proteinskog lanca.

Sadržaj:

- Informacije i mera za količinu informacije u biosistemima – entropija: Kolmogorov-Sinai, Eckmann-Ruelle, aproksimativna entropija, entropijske modifikacije, binarizovana entropija i njen odnos prema binarnoj, Shannon, Rényi, Copula entropija. - Zavisni i nezavisni procesi – informacioni razmak (span). Zavisnost procesa, višedimenzionalna zavisnost. Markovljevi procesi kao modeli memorije biomedicinskih signala. Entropija Markovljevih procesa. Markovljev prikaz bioloških procesa sa obnavljanjem i tačkastih bioloških procesa. Referentne vrednosti: simulacije, surogati. - DNK i RNK strukture kao diskretni nizovi. Pandan teoriji informacija: start-stop sekvence, komprimovanje podataka, zaštitno kodovanje u DNK sekvencama. Preklapanje kao vrsta kompresije. Paralela ekspresije gena i sinhronizacije rama. Uzajamna informacija kao osnova filogenetske klasifikacije. Kriterijumi sličnosti kao osnov razumevanja suboptimalnih prirodnih rešenja. Entropijski profil. Teorija igara u DNK strukturama. - Prenos informacija tehnikama genskog transfera sa primerima. Analiza genskih ekspresija - tehnika mikronizova. Fuzzy sistemi i njihova primena u modelovanju prostornih genskih struktura.

Metodologija izvođenja nastave:

Predavanja. Praktičan rad: studentima je obezbeđen pristup qRT-PCR uređaju koji identifikuje aktivni deo DNK i čita sekvence nukleinskih kiselina cDNK a može da utvrdi patološke mutacije, odnosno prirodne polimorfizme. Laboratorijske vežbe na računaru uključuju proračune nad paralelno snimljenim raznorodnim signalima pacijenata (multivarijabilna analiza), kao i praćenje ekspresije fluoroscentno markiranih gena obradom signala dobijenih imunohistohemijskom mikroskopijom.

Literatura:

Autori	Naziv	Godina	Izdavač	Jezik
Gatlin, L.L.	Information Theory and the Living System	1972	Columbia University Press, New York	Engleski
Stroock, D.W.	An introduction to Markov processes	2005	Springer, Berlin	Engleski
Bajić, D.	Search, synchronization, sequences, states: a different approach	2006	Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad	Engleski
Isacs, N.	Markov chains theory and applications	1976	New York: John Wiley & Sons, New York	Engleski
P. Hanus, B. Goebel, J. Dingel, J. Weindl, J. Zech, Z. Dawy, J. Hagenauer, JC. Mueller	Information and communication theory in molecular biology	2007	Springer 90(2) 161-173	Engleski
Bajić, D.	Električna i elektronska kola, uređaji i merni instrumenti 1	1972	BIGZ, Beograd	Srpski jezik
Marketa Zvelebil and Jeremy O. Baum	Understanding Bioinformatics	2008	Garland Sicence, Taylor and Francis group	Engleski
Parmigiani, G., et al.	The Analysis of Gene Expression Data	2003	Springer, New York	Engleski

Formiranje ocene:

Predmetna aktivnost	Predispitna	Obavezna	Broj poena
Pismeni deo ispita - kombinovani zadaci i teorija	Ne	Da	70.00
Predmetni projekat	Da	Da	30.00

ORGANIZACIJA

DOKUMENTA

ZAPOSLENI

KONKURSI

AKREDITACIJA

KONTAKT

AKREDITACIJA

KONTAKT

Studentska služba

Predmet: Teorija informacija u biosistemima (17.BMIM2D)

Matične organizacione jedinice predmeta: Departman za energetiku, elektroniku i telekomunikacije

Studijski programi predmeta:

Cilj:

Ishod:

Sadržaj:

Metodologija izvođenja nastave:

Literatura:

Formiranje ocene:

Izvođači nastave:

prof. dr Bajić Dragana

Predavanja

prof. dr Bajić Dragana

Računarske vežbe

prof. dr Bajić Dragana

Auditorne vežbe

Kontakt: