ΟΜΑΔΑ Λ. Αναστασίου Κωνσταντίνος Δεληγιάννη Ισαβέλλα Ζωγοπούλου Άννα Κουκάκης Γιώργος Σταθάκη Αρετιάννα

Transcript

1 ΟΜΑΔΑ Λ Αναστασίου Κωνσταντίνος Δεληγιάννη Ισαβέλλα Ζωγοπούλου Άννα Κουκάκης Γιώργος Σταθάκη Αρετιάννα

2 ΒΙΟΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

3 Τι είναι η βιοπληροφορική; Αποκαλείται ο επιστημονικός κλάδος ο οποίος προέκυψε από τη συνεργασία των επιστημών της μοριακής βιολογίας και της πληροφορικής. Χρησιμοποιεί τα βιολογικά δεδομένα (DNA, RNA, πρωτεΐνες) ως ψηφιακή πληροφορία. Εφαρμόζει αλγορίθμους για την επεξεργασία τους και την παραγωγή χρήσιμων συμπερασμάτων.

4 Τι είναι η βιοπληροφορική; Συνήθως χρησιμοποιούνται μέθοδοι κλάδων της τεχνητής νοημοσύνης, όπως η εξόρυξη δεδομένων(π.χ. νευρωνικά δίκτυα κτλ). Τα βιολογικά μακρομόρια, όπως το DNA, το RNA και οι πρωτεΐνες, μπορούν να θεωρηθούν ως ακολουθίες συμβόλων, δηλαδή συμβολοσειρές.

5 Μεγάλος όγκος πληροφορίαςαναγκαιότητα υπολογιστών Βάση δεδομένων Καταχωρήσεις δεδομένων Μέγεθος δεδομένων σε GB EMBL (ακολουθίες DNA) ακολουθίες 7,5 PIR (ακολουθίες πρωτεϊνών) PDB (ακολουθίες πρωτεϊνών) ακολουθίες 0, ακολουθίες 17

6 Παραδείγματα χρησιμότητας της βιοπληροφορικής Φυλογενετικά δέντρα Οπτικοποιούν την εξέλιξη από έναν κοινό πρόγονο. Η Βιοπληροφορική ανιχνεύει μακρινές ομοιότητες ανάμεσα σε οργανισμούς. Πρόβλεψη ασθενειών και σχεδιασμός φαρμάκων.

7 Η δύναμη των υπολογιστών Microarray technology H τεχνολογία micro array έχει σκοπό να επιταχύνει τη γενετική ανάλυση με τον ίδιο τρόπο που οι μικροεπεξεργαστές επιτάχυναν τους υπολογισμούς.

8 Απαιτούμενη εμπειρία Συνδυασμένη προσπάθεια από ερευνητές και των δύο πεδίων. Μάθηση σχετικά με ζητήματα της άλλης πλευράς. Εξειδικευμένη γνώση σε μαθηματικά και στατιστική. Αποτελεσματικός σχεδιασμός αλγορίθμων.

9 Σχετικά με το paper.. Τίτλος: Η εκπαίδευση της βιοπληροφορικής στο Ηνωμένο Βασίλειο. Συγγραφέας: Damian Counsell (διδάσκει βιοπληροφορική και βιομοριακή στο Imperial College στο Λονδίνο). Προτείνει τρόπους για εκμάθηση της βιοπληροφορικής στα πανεπιστήμια. Επεξήγηση του διεπιστημονικού χαρακτήρα της βιοπληροφορικής.

10 Σχετικά με το paper.. Νέες τεχνολογίες και μοντέρνα βιολογία. Αρκεί να σημειωθεί ότι μόλις το 2000 αναπτύχθηκαν για πρώτη φορά «εργαλεία» και προγράμματα βιοπληροφορικής. Πολλές φορές η επιστήμη της βιοπληροφορικής διδάσκεται σε δύο διαφορετικά πανεπιστήμια καθώς συνδυάζει την γνώση δύο ανεξάρτητων γνωστικών αντικειμένων.

11 Περιορισμοί μαθητών Στατιστική σκέψη για αναπαράσταση και εξήγηση πειραμάτων. Αποφυγή συλλογής οδηγιών για στατιστικά τεστ, τα οποία έπειτα εφαρμόζονται εσφαλμένα στο εργαστήριο. Απαραίτητη η κατανόηση εξελικτικών αρχών για τη σωστή ερμηνεία δομικής και ακολουθιακής ανάλυσης προγραμμάτων. -και όχι συλλογή ευρέους φάσματος τεχνικών για τη δημιουργία φυλογενετικών δέντρων.

12 Περιορισμοί δασκάλων Σκοπός η διδασκαλία απλών και λιγότερων ιδεών με εκτεταμένη εφαρμοσιμότητα. Προσεκτικοί σε όρους που χρησιμοποιούνται στο μάθημα της βιολογίας αφού δεν είναι όλοι οι μαθητές εξοικειωμένοι με αυτούς. Απαραίτητος ο εξοπλισμός των μαθητών με μαθηματικές γνώσεις προκειμένου να προοδεύσουν Σύμφωνα με τον Mark.C Field : οι ελάχιστες γνώσεις μαθηματικών στο επίπεδο του σχολείου μπορούν πολύ εύκολα να αποκλείσουν ανθρώπους από τομείς της πληροφορικής στους οποίους μπορεί να είναι χαρισματικοί.

13 Πλεονεκτήματα ολοκληρωμένων προπτυχιακών προγραμμάτων 5 διαθέσιμα αυτή τη στιγμή μαθήματα βιοπληροφορικής για τους προπτυχιακούς φοιτητές. Κατανόηση αρχικά της τεχνικής του προγραμματισμού συνήθως 1 με 2 χρόνια- Το μάθημα της βιοπληροφορικής ήταν, είναι και θα είναι μάθημα πού απαιτεί σοβαρές ικανότητες και όχι μόνο διάβασμα. Η παρακολούθηση μαθημάτων βιοπληροφορικής θεωρείται σαν μηχανική δραστηριότητα.

14 Ενσωματωμένη Διδακτέα Ύλη Ένα καλοσχεδιασμένο πρόγραμμα μαθήματος πρέπει να είναι κάτι παραπάνω από μία απλή λίστα ενοτήτων που πρέπει να καλυφθούν. Πιο συγκεκριμένα μια ολοκληρωμένη προσέγγιση διδακτέας ύλης αποτελεί το σημαντικότερο λόγο για τους μαθητές να διαλέξουν ένα μάθημα πάνω από ένα άλλο.

15 Ενσωματωμένη Διδακτέα Ύλη Μαθήματα πλήρους διάρκειας δίνουν στους μαθητές το χρόνο να μάθουν να χρησιμοποιούν και να εξελίσσουν τα εργαλεία. Εύκολο και χρήσιμο για αυτούς που έχουν προγραμματιστικό παρελθόν να χρησιμοποιήσουν εποικοδομητικά άλλους κώδικες. Μη υποχρεωτικό για τους βιολόγους να γνωρίζουν πώς να προγραμματίσουν από την αρχή μια εφαρμογή από τη στιγμή που πλέον διατίθενται στο internet κώδικας για τις περισσότερες από αυτές.

16 Οικονομικά Ζητήματα Στην Αγγλία υπάρχουν μεγάλοι οργανισμοί χρηματοδότησης για την αυξανόμενη εκπαίδευση στην βιοπληροφορική Απαραίτητη πλέον η βιοπληροφορική αφού αποτελεί τη βάση για πολλά επιπλέον χρηματοδοτούμενα προγράμματα.

17 Αποτελέσματα ερευνών στον τομέα της βιοπληροφορικής αποτελούν τη βάση της εξέλιξης της βιοτεχνολογίας. Ο εξοπλισμός και η λειτουργία ενός εργαστηρίου στο οποίο διδάσκεται η βιοπληροφορική κοστίζει τρομερά λιγότερο από την εξοπλισμό και τη λειτουργία ενός εργαστηρίου στο οποίο διδάσκεται μοριακή βιολογία.(ανοιχτό λογισμικό πλέον διαθέσιμο για όλους..)

18 Δύο λόγια για τον συγγραφέα: Απόφοιτος πανεπιστημίου βιολογίας το 1990 στην Αγγλία. Δεν υπήρχε χρηματοδότηση για να παρακολουθήσει μάθημα υπολογιστικής σε μεταπτυχιακό επίπεδο. Δούλεψε σαν τεχνικός βοηθός έρευνας σε ινστιτούτο επιστημονικής έρευνας. Άποψη του ότι κινδυνεύουμε να έχουμε περισσότερους επιστήμονες ειδικευμένους στην βιοπληροφορική από τις διαθέσιμες θέσεις εργασίας στον τομέα αυτό.

19 Μεταξύ των μεγαλύτερων επιχειρήσεων, που χρειάζονται ανθρώπους εξοπλισμένους με γνώσεις βιοπληροφορικής, είναι οι φαρμακευτικές εταιρείες Μικρή ζήτηση μεμονωμένων ανθρώπων για επικεφαλείς στο να οδηγήσουν τις έρευνες σε βασικά προβλήματα βιοπληροφορικής

20 Από πανεπιστημιακή άποψη, οι μαθητές που ασχολούνται με τον κλάδο της βιοπληροφορικής πρέπει να διακρίνονται από τα εξής: 1)πειθαρχία στον τομέα του προγραμματισμού 2)να δίνουν μια ακριβή προσέγγιση στο πρόβλημαλύση 3)νοημοσύνη

21 Ανάπτυξη του αριθμού των ερευνητών που ασχολούνται με τον τομέα της βιοπληροφορικής Είναι σημαντικό κάποιος να ασχοληθεί με τον τομέα της βιοπληροφορικής παρά μεμονωμένα με την βιοϊατρική έρευνα Υπάρχει ανάγκη για: μηχανικούς και «εργάτες» παρά για άτομα με εξειδικευμένη γνώση

22 Διδασκαλία της βιοπληροφορικής με σκοπό την εύρεση εργασίας 3 πρέπει να είναι οι κύριοι σκοποί στη διδασκαλία της βιοπληροφορικής η επιστημονική κατανόηση η εξάσκηση πάνω στην έρευνα η ποικιλία δεξιοτήτων που μεταβιβάζονται σε άλλους Τα μαθήματα βιοπληροφορικής πρέπει να σέβονται τον εξωτερικό κόσμο

23 Οι μαθητές πρέπει τουλάχιστον να αποκτήσουν: Προγραμματιστική πειθαρχία Καλογραμμένος κώδικας και όχι απλά scripts σε υψηλού επιπέδου γλώσσες προγραμματισμού Αυστηρή και σωστή προσέγγιση στην επίλυση προβλημάτων Ζωτικής σημασίας η ικανότητα να εστιάζουν οι μαθητές στα κύρια σημεία ενός προβλήματος Διανοητική διαίσθηση Κριτική σκέψη, να μάθουν να σκέφτονται Επίσης... Η γνώση ξένων γλωσσών και η ικανότητα για παρουσιάσεις είναι κάποια χρήσιμα στοιχεία

24 EMBnet Είναι μια ομοσπονδία από κέντρα βιοπληροφορικής ανά τον κόσμο Ειδικοί από κάθε κέντρο προσφέρουν τις υπηρεσίες τους σε άλλα μέλη Παροχή υπολογιστικών πόρων και τεχνικής υποστήριξης σε συνεργατικό επίπεδο Ανάπτυξη λογισμικού βιοπληροφορικής ανοιχτού κώδικα (πχ EMBOSS system)

25 Πανεπιστήμια στην Αγγλία University of Abertay Δίνει έμφαση στον προγραμματισμό, στην τεχνολογία των βάσεων δεδομένων και στη στατιστική University of Cambridge Δίνει τη δυνατότητα στους φοιτητές να κινηθούν ευέλικτα και να επιλέξουν ανάμεσα σε αρκετά μαθήματα στον τομέα αυτό. Πρακτική εξάσκηση πάνω σε τεχνικές της βιοπληροφορικής

26 Πανεπιστήμια στην Αγγλία University of Exeter Μάθηση από απόσταση ειδικά για φοιτητές άλλων χωρών Imperial College Παρέχει μεγάλη ποικιλία εργαστηρίων για την εφαρμογή των θεωρητικών γνώσεων

27 Πανεπιστήμια στην Αγγλία University of Dundee Βιοπληροφορική σε προπτυχιακό επίπεδο University of Leeds Δίνει την δυνατότητα σε φοιτητές της βιολογίας και της πληροφορικής να συνεργαστούν μεταξύ τους προσαρμόζοντας το μάθημα στις απαιτήσεις του καθενός

28 Πανεπιστήμια στην Αγγλία University of Liverpool...από το 2003 σε προπτυχιακό επίπεδο University of Sheffield από το 2003 σε μεταπτυχιακό επίπεδο

29

30 Πηγή

31 Ερωτήσεις - Απορίες