Download syllabus.pdf

‫ﺑﺴﻤﻪ ﺗﻌﺎﻟﯽ‬
‫درس ﻣﺒﺎﻧﯽ ﺑﯿﻮاﻧﻔﻮرﻣﺎﺗﯿﮏ‬
‫داﻧﺸﮑﺪه ﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮ‐ داﻧﺸﮕﺎه ﺻﻨﻌﺘﯽ ﺷﺮﯾﻒ‬
‫ﭘﺎﯾﯿﺰ ‪١٣٩٣‬‬
‫‪١‬‬
‫ﺗﻌﺮﯾﻒ‬
‫اﯾﻦ درس در ﻣﺮﮐﺰ ﭼﻬﺎر زﻣﯿﻨﻪ ﺑﻪ ﻇﺎﻫﺮ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ و ﺑﺎ ﻣﺮﺗﺒﻂ ﻧﻤﻮدن اﯾﻦ زﻣﯿﻨﻪ ﻫﺎ ﻣﺴﺎﯾﻞ ﻣﺨﺘﻠﻒ را ﺣﻞ ﻣﯽ ﻧﻤﺎﯾﺪ‪ .‬اﯾﻦ زﻣﯿﻨﻪ‬
‫ﻫﺎ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از‪:‬‬
‫‪ .١‬زﯾﺴﺖ ﺷﻨﺎﺳﯽ‬
‫‪ .٢‬زﯾﺴﺖ ﻓﻨﺎوری‬
‫‪ .٣‬اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ و ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت‬
‫‪ .۴‬آﻣﺎر و اﺣﺘﻤﻼت‬
‫ﻫﺪف اﯾﻦ درس آن اﺳﺖ ﮐﻪ داﻧﺸﺠﻮﯾﺎن ﺑﻪ ﻣﻘﺪار ﮐﺎﻓﯽ از داﻧﺶ ﻫﺮ ﮐﺪام از ﺷﺎﺧﻪ ﻫﺎ ﺑﻬﺮه ﻣﻨﺪ ﮔﺮدﯾﺪه و زﻣﯿﻨﻪ ﻻزم را ﺑﺮای آﻏﺎز‬
‫ﺗﺤﻘﯿﻘﺎت در زﻣﯿﻨﻪ ﺑﯿﻮاﻧﻔﻮرﻣﺎﺗﯿﮏ ﺑﺮای آن ﻫﺎ ﻓﺮاﻫﻢ آﯾﺪ‪ .‬اﻧﺘﻈﺎر آن اﺳﺖ ﮐﻪ در اﻧﺘﻬﺎی ﮐﻼس داﻧﺸﺠﻮﯾﺎن ﺑﺎ ﻣﺒﺎﺣﺚ زﯾﺴﺘﯽ از ﺟﻤﻠﻪ‬
‫ﭘﺮوﺗﯿﻨﻬﺎ و ‪ DNA‬آﺷﻨﺎﯾﯽ ﮐﺎﻣﻞ ﭘﯿﺪا ﮐﺮده و اﺛﺮات آن ﻫﺎ را ﺑﺮ روی ﺳﯿﺴﺘﻤﻬﺎی زﯾﺴﺘﯽ از ﻃﺮﯾﻖ ﻣﺒﺎﺣﺚ اﻟﮕﻮرﯾﺘﻤﯽ و آﻣﺎری ﺑﺘﻮاﻧﻨﺪ‬
‫ﺗﺤﻠﯿﻞ ﻧﻤﺎﯾﻨﺪ‪ .‬داﻧﺶ ﻣﻘﺪﻣﺎﺗﯽ از اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢ و آﻣﺎر و اﺣﺘﻤﺎل ﺑﺮای اﯾﻦ ﮐﻼس اﻟﺰاﻣﯽ اﺳﺖ‪.‬‬
‫‪٢‬‬
‫اﻓﺮاد‬
‫‪ .١‬ﻣﺪرس ‪ :‬ﺳﯿﺪ اﺑﻮاﻟﻔﻀﻞ ﻣﻄﻬﺮی ‐ ‪ ۶١٧‬داﻧﺸﮑﺪه ﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮ‐ ‪[email protected]‬‬
‫‪ .٢‬دﺳﺘﯿﺎر آﻣﻮزﺷﯽ‪ :‬ﻣﺼﻄﻔﯽ ﺗﻮﺳﻠﯽ ﭘﻮر‐ ‪ ۶٠٨‬داﻧﺸﮑﺪه ﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮ ‐ ‪[email protected]‬‬
‫‪ ٣‬ﻣﺮاﺟﻊ‬
‫ﻣﺮاﺟﻊ اﺻﻠﯽ ﮐﻼس ﺑﻪ ﺷﺮح ذﯾﻞ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﻨﺪ‪:‬‬
‫‪Books:‬‬
‫‪[1] Gusfield, Dan. Algorithms on strings, trees and sequences: computer science and computational‬‬
‫‪biology. Cambridge University Press, 1997.‬‬
‫‪[2] Durbin, Richard, ed. Biological sequence analysis: probabilistic models of proteins and nucleic‬‬
‫‪acids. Cambridge university press, 1998.‬‬
‫‪[3] Durrett, Richard. Probability models for DNA sequence evolution. Springer, 2008.‬‬
‫‪[4] Hein, Jotun, Mikkel Schierup, and Carsten Wiuf. Gene genealogies, variation and evolution: a‬‬
‫‪primer in coalescent theory. Oxford university press, 2004.‬‬
‫‪[5] Lewis, Ricki. Human genetics: the basics. Garland Science, 2010.‬‬
‫‪[6] Biotechnology‬‬
‫‪Papers:‬‬
‫”‪[7] Motahari, A., Guy Bresler, and D. Tse. ”Information Theory of DNA Shotgun Sequencing.‬‬
‫)‪(2013‬‬
‫‪[8] Bresler, Guy, Ma’ayan Bresler, and David Tse. ”Optimal assembly for high throughput shotgun‬‬
‫‪sequencing.” BMC bioinformatics 14.Suppl 5 (2013): S18.‬‬
‫ﻻزم ﺑﻪ ذﮐﺮ اﺳﺖ ﮐﻪ ﻣﻄﺎﻟﺐ درس ﻟﺰوﻣﺎ از اﯾﻦ ﻣﺮاﺟﻊ ﻧﻤﻮده و ﺑﻨﺎﺑﺮاﯾﻦ داﻧﺸﺠﻮﯾﺎن ﺑﺎﯾﺴﺘﯽ ﻣﻄﺎﻟﺒﯽ ﮐﻪ در ﮐﻼس ﻣﻄﺮح ﻣﯽ ﮔﺮدﻧﺪ‬
‫را ﺑﻪ دﻗﺖ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ و ﺑﺮ ﺣﺴﺐ ﺷﺮاﯾﻂ ﺑﻪ ﻣﺮاﺟﻊ دﯾﮕﺮ ﻧﯿﺰ رﺟﻮع ﻧﻤﺎﯾﻨﺪ‪.‬‬
‫‪۴‬‬
‫ﺳﺮ ﻓﺼﻞ ﻫﺎ‬
‫ﻣﺒﺎﺣﺜﯽ ﮐﻪ در اﯾﻦ ﮐﻼس ﺑﺪان ﻫﺎ ﺧﻮاﻫﯿﻢ ﭘﺮداﺧﺖ ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از‪:‬‬
‫ﻻﺗﯿﻦ‬
‫ﺳﺮ ﻓﺼﻞ‬
‫ﺷﻤﺎره‬
‫‪Population Genetics‬‬
‫ژﻧﺘﯿﮏ ﺟﻤﻌﯿﺘﯽ‬
‫‪١‬‬
‫‪Biology I: Proteins‬‬
‫زﯾﺴﺖ ‪ :١‬ﭘﺮوﺗﯿﻨﻬﺎ‬
‫‪٢‬‬
‫‪Phylogenetic Trees I‬‬
‫درﺧﺘﻬﺎی ﻓﯿﻠﻮژﻧﺘﯿﮏ ‪١‬‬
‫‪٣‬‬
‫‪Sequence Alignment‬‬
‫ﻫﻤﺮدﯾﻔﯽ رﺷﺘﻪ ﻫﺎ‬
‫‪۴‬‬
‫‪Biology II: DNA & RNA‬‬
‫زﯾﺴﺖ ‪ DNA :٢‬و ‪RNA‬‬
‫‪۵‬‬
‫‪Biotechnology‬‬
‫ﺑﯿﻮﺗﮑﻨﻮﻟﻮژی‬
‫‪۶‬‬
‫‪Sequence Assembly‬‬
‫ﺳﺮﻫﻢ ﮐﺮدن رﺷﺘﻪ ﻫﺎ‬
‫‪٧‬‬
‫‪�Read Mapping‬‬
‫ﻧﮕﺎﺷﺖ ﺧﻮاﻧﺪه ﻫﺎ‬
‫‪٨‬‬
‫‪Phylogenetic Trees II‬‬
‫درﺧﺘﻬﺎی ﻓﯿﻠﻮژﻧﺘﯿﮏ ‪٢‬‬
‫‪٩‬‬
‫‪۵‬‬
‫ﻣﺮﺟﻊ‬
‫] ‪[٣،۴‬‬
‫] ‪[۵‬‬
‫] ‪[٢‬‬
‫] ‪[٢‬‬
‫]‪[۵‬‬
‫]‪[۶‬‬
‫]‪[٧،٨‬‬
‫]‪[١‬‬
‫]‪[٢‬‬
‫ﺗﻌﺪاد ﺟﻠﺴﺎت‬
‫‪۴‬‬
‫‪١‬‬
‫‪٣‬‬
‫‪٣‬‬
‫‪۴‬‬
‫‪٢‬‬
‫‪۵‬‬
‫‪۴‬‬
‫‪٣‬‬
‫ﻧﺤﻮه ارزﺷﯿﺎﺑﯽ‬
‫ﻧﻤﺮات اﯾﻦ درس ﺑﻪ ﺳﻪ ﺑﺨﺶ ﻋﻤﺪه ﺗﻘﺴﯿﻢ ﻣﯽ ﮔﺮدد‪:‬‬
‫‪ ‐١‬ﺗﻤﺮﯾﻨﺎت‪ ۴ :‬ﺗﻤﺮﯾﻦ ﺑﺮای ﮐﻼس در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺮای اﻧﺠﺎم ﻫﺮ ﮐﺪام از آن ﻫﺎ ﺣﺪود ﯾﮏ ﻣﺎه ﻓﺮﺻﺖ ﺧﻮاﻫﯿﺪ‬
‫داﺷﺖ‪ .‬ﻫﺮ ﺗﻤﺮﯾﻦ ‪ ٢‬ﻧﻤﺮه داﺷﺘﻪ و در ﻧﺘﯿﺠﻪ ﮐﻞ ﺗﻤﺮﯾﻨﺎت دارای ‪ ٨‬ﻧﻤﺮه ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫‪ ‐٢‬ﭘﺮوژه ‪ :‬ﯾﮏ ﻣﺴﺎﻟﻪ ﺑﻪ ﯾﮏ ﺗﯿﻢ داده ﻣﯽ ﺷﻮد و ﺗﯿﻢ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﺑﻪ ﺣﻞ ﻣﺴﺎﻟﻪ ﺧﻮاﻫﺪ ﭘﺮداﺧﺖ‪ .‬در راه ﭘﯿﺪا ﮐﺮدن ﺣﻞ ﻣﺴﺎﻟﻪ‬
‫ﻣﻤﮑﻦ اﺳﺖ اﻓﺮاد ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻫﺎﯾﯽ را ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﮐﺮده و ﯾﺎ اﯾﻨﮑﻪ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮی را ﭘﯿﺎده ﺳﺎزی ﻧﻤﺎﯾﻨﺪ‪ .‬ﺳﺮ آﺧﺮ ﮔﺰارش ﮐﺎری ﺗﺤﻮﯾﻞ ﺧﻮاﻫﺪ‬
‫ﺷﺪ و در آن ﻣﯿﺰان ﺷﺮاﮐﺖ اﻓﺮاد ﻧﯿﺰ ﺑﯿﺎن ﻣﯽ ﮔﺮدد‪ .‬ﭘﺮوژه ‪ ۴‬ﻧﻤﺮه ﺧﻮاﻫﺪ داﺷﺖ‪.‬‬
‫‪ ‐٣‬اﻣﺘﺤﺎن ﭘﺎﯾﺎن ﺗﺮم‪ :‬اﯾﻦ اﻣﺘﺤﺎن از ﮐﻞ ﻣﻄﺎﻟﺐ ﻣﻄﺮح ﺷﺪه در ﮐﻼس در ﻃﻮل ﺗﺮم ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ و دارای ‪ ٨‬ﻧﻤﺮه ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬
‫‪ ‐۴‬ﺟﺰوه ﻧﻮﯾﺴﯽ‪ :‬ﯾﮏ ﻧﻤﺮه اﺿﺎﻓﯽ ﺑﺮای ﺟﺰوه ﻧﻮﯾﺴﯽ در ﻧﻈﺮ ﮔﺮﻓﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ‪ .‬اﯾﻦ ﻧﻤﺮه ﺑﻪ ﺷﺮﻃﯽ داده ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ ﮐﻪ ﺑﺮای‬
‫ﺗﻤﺎﻣﯽ ﺟﻠﺴﺎت ﮐﻼس ﻣﺘﻘﺎﺿﯽ ﻧﻮﺷﺘﻦ ﺟﺰوه وﺟﻮد داﺷﺘﻪ ﺑﺎﺷﺪ‪.‬‬