1016072 - PRINCIPI DI INFORMATICA MATEMATICA E FISICA APPLICATI ALLE BIOTECNOLOGIE A - L
Modulo 1016073 - PRINCIPI DI INFORMATICA E MATEMATICA APPLICATI ALLE BIOTECNOLOGIE

Descrizione generale sintetica

Il corso mira a formare le conoscenze e le competenze necessarie per l'applicazione dei concetti matematici e informatici basilari per la costruzione di modelli utili a comprendere i fenomeni della Biologia. Il corso si pone inoltre l'obiettivo di sviluppare la capacità necessarie per applicare le metodologie matematiche e statistiche più appropriate nello sviluppo di tali modelli.

Obiettivi formativi generali dell'insegnamento in termini di risultati di apprendimento attesi.

• Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): Il corso mira a formare le conoscenze e le competenze necessarie per l'applicazione dei concetti matematici e informatici basilari per la costruzione di modelli utili a comprendere i fenomeni della Biologia.
• Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): lo studente acquisirà le competenze necessarie per l'utilizzazione degli strumenti matematici e informatici di base nell'ambito delle biotecnologie, l'uso dei principali linguaggi di programmazione nella bioinformatica, e altri concetti fondamentali per lo sviluppo di metodologia matematiche o informatiche in ambito bioinformatico.
• Autonomia di giudizio (making judgements): Attraverso esempi concreti e casi di studio, lo studente sarà in grado di elaborare autonomamente soluzioni a determinati problemi legati all'informatica e alla matematica applicate alla biotecnologia.
• Abilità comunicative (communication skills): lo studente acquisirà le necessarie abilità comunicative e di appropriatezza espressiva nell'impiego del linguaggio tecnico nell'ambito generale dell'informatica e della matematica applicate alla biotecnologia.
• Capacità di apprendimento (learning skills): il corso si propone, come obiettivo, di fornire allo studente le necessarie metodologie teoriche e pratiche per poter affrontare e risolvere autonomamente nuove problematiche che dovessero sorgere durante una attività lavorativa. A tale scopo diversi argomenti saranno trattati a lezione coinvolgendo lo studente nella ricerca di possibili soluzioni a problemi reali.

L'insegnamento si svolgerà principalmente mediante lezioni frontali con commistione di teoria ed esercitazioni pratiche.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Le risorse principali messe a disposizione dello studente sono le lezioni frontali, la cui frequenza è OBBLIGATORIA.

Per seguire meglio le lezioni, sono messe a disposizione le slide utilizzate per il corso. Le slide non costituiscono un mezzo di studio: forniscono un dettaglio puntuale sugli argomenti trattati a lezione.

Il corso sarà organizzato nei seguenti moduli:

1. L’informatica essenziale: architettura dei calcolatori; sistemi operativi; algoritmi e programmi; linguaggi di programmazione; server e web server; basi di dati.
   
2. La statistica essenziale: dal campione alla stima dei parametri (campionamento, distribuzioni); inferenza statistica; statistica multivariata e metodi di raggruppamento.
   
3. Introduzione alla programmazione: concetti di base; il linguaggio R.
   
4. Introduzione a Linux: il sistema operativo; la shell e il linguaggio BASH.
   
5. Introduzione alla bioinformatica: allineamento tra sequenze e alberi filogenetici.
   
6. Introduzione alle banche dati biologiche: NCBI; ENSEMBL; Uniprot; le banche dati biomediche.
   
7. Applicazioni pratiche dell'informatica alle biotecnologie: piattaforme di sequenziamento e analisi informatica; ricostruzione e annotazione di genomi; analisi del trascrittoma.
   
8. Prospettive della bioinformatiche e sfide dell'era omica.
   

Si consiglia l'uso del testo "Fondamenti di bioinformatica", Autori: Manuela Helmer Citterich, Fabrizio Ferrè, Giulio Pavesi, Graziano Pesole, Chiara Romualdi, Editore Zanichelli (2018).

Altre risorse aggiornate saranno indicate dal docente nelle slides utilizzate a lezione.

L'esame finale consiste in una prova scritta ed un colloquio orale.

La prova scritta è costituita da esercizi e domande di teoria.

Chi non supera la prova scritta, non può sostenere l'orale. La prova scritta può essere visionata prima delle prove orali.

Salvo diversa comunicazione, l'esame scritto si svolge alle ore 9:00

Note:

• È vietato l'uso di qualsiasi strumento hardware (calcolatrici, tablet, smartphone, cellulari, auricolari BT etc.), di libri o documenti personali durante gli esami (scritti).
• Per sostenere gli esami è obbligatorio prenotarsi utilizzando l'apposito modulo del portale studenti (in mancanza delle propedeuticità non sarà quindi possibile sostenere l'esame).
• Non sono ammesse prenotazioni tardive tramite email. In mancanza di prenotazione, l'esame non può essere verbalizzato.
• La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.