Politecnico di Torino
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Anno Accademico 2009/10
01NUBIU
Metodi e strumenti per la bioinformatica
Dottorato di ricerca in Ingegneria Informatica E Dei Sistemi - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Ficarra Elisa ORARIO RICEVIMENTO     20 0 0 0 4
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
*** N/A ***    
Obiettivi dell'insegnamento
Finalità del corso:
Il corso intende introdurre le principali tecniche utilizzate per lo sviluppo di tool nel campo della bioinformatica. Il corso si concentrerà sulle tecniche a livello biomolecolare, cellulare e di tessuto, utilizzando sorgenti di informazione eterogenee (immagini, modellazione fisico/chimica e strutturale, letteratura e database). Verranno descritte specifiche implementazioni realizzate nei tool open-source maggiormente utilizzati. In particolare, verranno presentate le tecniche di computazione orientate all'analisi di dati di espressione genetica, all'elaborazione di immagini biologiche e all'estrazione di conoscenza biologica tramite correlazione di contenuti semantici da database e letteratura biologica. Verranno infine presentate tecniche di integrazione dei dati secondo un approccio denominato Sistemico'. La parte di laboratorio conterrà esercitazioni sullo sviluppo e l'ottimizzazione dei vari tool presentati.

Aims of course:
The course will cover the main computational techniques and building blocks of bioinformatics tools. The course will concentrate on techniques at the biomolecular and cell/tissue level, exploiting heterogeneous information sources (images, physical/chemical modeling, literature and databases). Specific implementations that can be found in open-source tools will be discussed. The following computational techniques will be mainly covered: Gene expression analysis, Biological image processing; Biological knowledge extraction through semantic content correlation from biological databases and literature. Finally, data integration techniques will be also presented following a 'Systemic' approach. Lab classes will focus on design and optimization of the presented tools.
Programma
Programma del corso:
0. Introduzione alla bioinformatica e alla systems biology: principali tecniche, tools e database
1. Problemi biologici affrontati dalla bioinformatica (sequenziamento, immunoistochimica, immagazzinamento e reperimento della conoscenza biologica)
2. Tecniche bioinformatiche per l'estrazione di informazione da immagini biologiche (segmentazione di cellule e tessuti, tecniche di learning e indexing per la classificazione delle immagini)
3. Tecniche bioinformatiche applicate all'estrazione di conoscenza da sorgenti di informazione biologica (latent semantic analysis, semantic web, estrazione di informazioni da ontologie, database biologici relazionali)
4. Tecniche bioinformatiche applicate all'analisi di metaboliti (analisi e correlazione di segnali da cromatografia e spettrometria, correlazione con segnali forniti da sensori di parametri fisici ambientali).
5. Tecniche per l'integrazione e correlazione di dati biologici da sorgenti eterogenee.
6. Laboratorio: Esercitazioni pratiche su alcuni dei tools studiati e calcolo di prestazioni sulle loro varianti parallelizzate, con applicazione a casi di studio biologici.

Course contents:
0. Introduction to bioinformatics and systems biology: main techniques, tools and databases
1. Biological problems addressed by bioinformatics tools (sequencing, immunohistochemistry, biological knowledge management and extraction)
2. Bioinformatics techniques applied to knowledge extraction from biological images (cells and tissues segmentation, learning and indexing methods for image classification).
3. Bioinformatics techniques applied to knowledge extraction from biological information sources (latent semantic analysis, semantic web, information extraction from ontologies, relational databases, gene-pathway databases)
4. Bioinformatics techniques applied to metabolic analysis (chromatographic signal analysis and correlation with signals from environmental sensors).
5. Techniques for biological data integration and correlation.
6. Lab classes: Practical experience on selected bioinformatics tools and performance evaluation of parallel versions, focusing on concrete biological applications.
Programma: informazioni integrative
CALENDARIO

giovedì 4 novembre, ore 10.00-12.00
lunedì 8 novembre, ore 10.00-13.00
giovedì 11 novembre, ore 10.00-13.00
lunedì 15 novembre, ore 10.00-13.00
giovedì 18 novembre, ore 10.00-13.00
lunedì 22 novembre, ore 10.00-13.00
giovedì 25 novembre, ore 10.00-13.00

presso il DAUIN, 4° piano.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma provvisorio per l'A.A.2009/10
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