Uniwersytet Warszawski - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Modele stochastyczne w biologii

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1000-1L13MSB
Kod Erasmus / ISCED: 11.943 Kod klasyfikacyjny przedmiotu składa się z trzech do pięciu cyfr, przy czym trzy pierwsze oznaczają klasyfikację dziedziny wg. Listy kodów dziedzin obowiązującej w programie Socrates/Erasmus, czwarta (dotąd na ogół 0) – ewentualne uszczegółowienie informacji o dyscyplinie, piąta – stopień zaawansowania przedmiotu ustalony na podstawie roku studiów, dla którego przedmiot jest przeznaczony. / (0619) Komputeryzacja (inne) Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Modele stochastyczne w biologii
Jednostka: Wydział Matematyki, Informatyki i Mechaniki
Grupy: Proseminaria na matematyce
Punkty ECTS i inne: 2.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.

zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Rodzaj przedmiotu:

proseminaria

Skrócony opis:

Seminarium poświęcone będzie: (a) modelowaniu przetwarzania informacji w biologicznych sieciach neuronowych, (b) modelowaniu tworzenia się skupisk (roje, ławice) w układach oddziałujących osobników (ptaki, ryby, gracze w grach ewolucyjnych z migracjami). Będzie to robione przy użyciu podstawowych narzędzi analizy stochastycznej oraz elementów teorii informacji, takich jak: łańcuchy Markowa, procesy urodzin i śmierci, równanie Fokkera-Plancka, pojęcie entropii i informacji wzajemnej, elementy fizyki statystycznej i uczenia maszynowego. Omówimy wybrane przykłady z neurobiologii i biologii zarówno w skali mikro (dynamika i plastyczność synaps) jak i makro (uczenie i przechowywanie informacji w sieciach neuronowych, tworzenia się ławic, elementy teorii gier ewolucyjnych).

Pełny opis:

Układy biologiczne takie jak sieci neuronowe przechowują i przetwarzają informację w swoich aktywnościach lub strukturze. Z obserwacji empirycznych wynika, że to manipulowanie informacją jest bardzo efektywne, pomimo szumu molekularnego. Oznacza to, że neurony w mózgu mogą bardzo dokładnie kodować informacje napływające ze świata zewnętrznego, oraz zapisywać ją stabilnie w synapsach, co jest związane z procesami uczenia i pamięci. Procesy uczenia są też obecne w skali makro, w tworzeniu poruszających się struktur przestrzennych (ławice, roje, skupiska kooperantów w przestrzennych grach ewolucyjnych). Proseminarium będzie poświęcone matematycznemu modelowaniu takich zjawisk przy użyciu modeli probabilistycznych z elementami teorii informacji i uczenia maszynowego.

Nie zakładamy szczegółowej wiedzy biologicznej - niezbędne fakty będą podawane podczas początkowych zajęć. Podobnie, niezbędny matematyczny aparat będzie prezentowany na bieżąco.

Aparat matematyczny: minimalna wiedza matematyczna to znajomość podstaw rachunku prawdopodobieństwa i umiejętność rozwiązywania i analizowania prostych równań różniczkowych zwyczajnych.

Efekty uczenia się:

Wiedza i umiejętności:

1. Zna podstawowe modele sieci neuronowych i tworzenia się skupisk.

2. Umie skonstruować prosty model matematyczny wybranego układu biologicznego.

3. Umie przygotować i wygłosić referaty o różnej długości i różnym

stopniu ogólności.

Kompetencje społeczne:

1. Potrafi rozmawiać z biologami.

2. Nie boi się podejmować współpracy z biologami.

3. Umie wygłosić referat o matematycznym modelowaniu układów biologicznych.

Metody i kryteria oceniania:

Uczestnictwo w seminariach, wygłaszanie referatów.

Zajęcia w cyklu "Rok akademicki 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2022-10-01 - 2023-06-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Proseminarium, 60 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Jan Karbowski, Jacek Miękisz
Prowadzący grup: Jan Karbowski, Jacek Miękisz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.
Krakowskie Przedmieście 26/28
00-927 Warszawa
tel: +48 22 55 20 000 https://uw.edu.pl/
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-2 (2022-08-11)