Informatyka

obowiązkowe
ogólnouniwersyteckie

Komputery wykorzystywane są w biologii wszechstronnie: jako maszyny liczące, edytory tekstów i źródło informacji znajdującej się w Internecie. Pojawia się coraz więcej programów przeznaczonych wyłącznie dla biologów. Rozwój tej dziedziny w ostatnich latach był tak ogromny, że obecnie bez dodatkowych wskazówek młodzi ludzie nie wiedzą, w jaki sposób komputer ma wspomagać ich na studiach.

Przedmiot Informatyka, ma nie tylko przekazać podstawowe informacje o komputerach, systemach operacyjnych i funkcjonowaniu Internetu, ale przede wszystkim pokazać jak biolodzy wykorzystują komputery i zasoby Internetowe dla własnych celów.

w sali

Poznanie podstawowych technik obliczeniowych stosowanych na Biologii przy użyciu programów komputerowych, sposobu zapisywania tych wyników i wizualizacja wyników badań naukowych. Zapoznanie studentów z językami programowania R i Python. Ćwiczenia z arkuszami kalkulacyjnymi, bazami danych, edytorami tekstu i programami graficznymi.

1. Arkusze kalkulacyjne. Ćwiczenia z tworzenia baz danych i stosowania i ich opracowania w sposób ogólnie przyjęty w biologii. Excel i arkusz kalkulacyjny programu LibreOffice.

2. Bazy danych jako programy do tworzenia i przekształcania dużych zbiorów danych. Access i baza danych programu LibreOffice.

3. Liczenie i liczby. Zapis liczb i znaków w programach komputerowych. Liczby całkowite i zmiennoprzecinkowe w systemie binarnych i dziesiętnym. Strony kodowe i unikod. Programy R i Python.

4. Programowanie, programy i skrypty. Grupowanie instrukcji, instrukcje warunkowe i pętle. Funkcje i procedury w R i Pythonie. Definiowanie własnych funkcji i ich wywołanie.

5. Bazy danych w R i ich opracowywanie. Obiekty R-owe: wektory, listy i ramki danych. Działania i funkcje na obiektach R-owych.

6. Tworzenie wykresów w R. Organizacja okna graficznego w R. Nadrzędne i podrzędne funkcje graficzne. Kolorystyka. Formaty graficzne dla utworzonych wykresów.

7. Sposoby prezentowania badań naukowych w biologii: postery i prezentacje. Typowa konstrukcja pracy naukowej w biologii. Szukanie danych w Internecie (nazewnictwo gatunków, bazy taksonomiczne, korzystanie z Google Earth i baz bibliotecznych). Inkscape, Power point i prezentacja programu Libre Office.

8. Praca dyplomowa: szukanie szablonów, konstrukcja pracy materiałowej i wypełnianie jej treścią. Sposoby wprowadzania do pracy materiałów wizualnych. Powoływanie się na materiały wizualne. Cytowanie literatury i tworzenie listy cytowanych prac.

9. Wstęp do statystyki. Zastosowanie programu R do rozwiązania klasycznego historycznego problemu: wykrywania źródeł epidemii. Rozkłady i losowanie prób z rozkładów. Rozkłady z prób o coraz większej liczbie elementów. Rozkład średnich z prób n-elementowych. Centralne twierdzenie graniczne sprawdzane eksperymentalnie. Zagadnienia estymacji. Czy stosowany w biologii wzór na odchylenie standardowe z próby jest nieobciążonym estymatorem odchylenia standardowego?

10. Wykorzystanie programu R do hierarchicznego porządkowania danych. Tworzenie drzewa binarnego. Pojęcie łańcucha Markowa na przykładzie prostego modelu dynamiki liczebności populacji. Macierz stochastyczna. Rozwiązywanie równań różniczkowych metodami numerycznymi: metoda Eulera i Rangego-Kutty.

Ponadto cztery zajęcia przeznaczone są na pokazy posterów i wysłuchanie prezentacji studentów, konsultacje i nadrabianie zaległości. Ostatnie zajęcia tuż przed sesją zimową przeznaczone na nadrobienie zaległości i wystawienie ocen.

nieobowiązkowa, ale przydatna zarówno podczas ćwiczeń z Informatyki, jak równiż podczas całego okresu studiów.

Weiner J., 2009: Technika pisania i prezentowania przyrodniczych prac naukowych. Przewodnik praktyczny. PWN, Warszawa , Wyd. 4. 157 ss..

Evans M. 2010. SAS Manual For Introduction to the Practice of Statistics. University of Toronto, on line:

www.utstat.utoronto.ca/mikevans/manuals/evanssasman.pdf

Biecek P., 2011: Przewodnik po pakiecie R. Wydawnictwo Gewert i Skoczylas. Wyd. 2. 410 ss.

- Wykazuje znajomość informatyki na poziomie pozwalającym na opisywanie zjawisk przyrodniczych; wykorzystuje narzędzia informatyczne do opisu wybranych zjawisk biologicznych. (biol K_W01; bt K_W03; os K_W01).

- Zna odpowiednie techniki informatyczne do opisu zjawisk i analizy danych (biol K_W16).

- Potrafi posługiwać się komputerem i źródłami elektronicznymi w celu przeprowadzenia wybranych typów analiz oraz znajdowania i wykorzystywania Wolnego Oprogramowania (biol K_U04; bt K_U03).

- Stosuje podstawowe techniki informatyczne do opisu zjawisk i analizy danych (biol K_U09; os K_U02).

- Odczuwa potrzebę stałego dokształcania się i aktualizowania wiedzy z zakresu informatyki (biol K_K04, os K_K02).

- Rozwija akceptująca postawę wobec metod informatycznych stosowanych w biotechnologii (bt K_K02).

Zaliczenie na ocenę. W czasie semestru studenci wykonują szereg zadań praktycznych, piszą i modyfikują skrypty po to by rozwiązać zadanie. Za każde zadanie dostają punkty, a ich ilość decyduje o ocenie końcowej z przedmiotu.

Szczegóły i analiza postępów poszczególnych studentów umieszczana jest na stronie http://www.biol.uw.edu.pl/informatyka.