Detail oboru

Bioinformatika a biocomputing

Zkratka: MBI

Ak. rok: 2022/2023

Délka studia: 2 roky

Počet kreditů: 120

Program: Informační technologie

Jazyk výuky: česky

Forma studia: prezenční

Akreditace od: 2005 Akreditace do: 2024 Ukončení přijímání: 2019

Profil

Studenti se seznámí s pokročilými algoritmy pro zpracování, analýzu a prezentaci biologických dat pocházejících zejména z oblastí genomiky a proteomiky. Studenti se naučí tyto algoritmy jednak aplikovat pro řešení konkrétních problémů z praxe, ale i vytvářet nové efektivní algoritmy. Seznámí se s databázemi biologických dat, které se standardně používají. Studenti porozumí konceptům molekulární genetiky, budou připraveni komunikovat s biology a vytvářet s nimi pracovní týmy. Znalosti získané studiem biologických systémů budou schopni uplatnit při návrhu a realizaci nových výpočetních systémů inspirovaných biologickými procesy. Získají znalosti z různých oblastí počítání podle přírody (natural computing), mezi které patří evoluční návrh, vyvíjející se systémy, DNA počítání, fuzzy systémy, neuronové sítě, nekonvenční počítače apod. Budou umět integrovat tyto biologií inspirované techniky do stávajících výpočetních systémů a tím vylepšit některé jejich parametry.

Klíčové výsledky učení

Student magisterského studijního programu získá hlubší teoretické znalosti a dovednosti ve zvoleném oboru, a získá tak potřebný znalostní a dovednostní základ pro analýzu, návrh a ověřování řešených problémů jak v badatelské a vědecké, tak i v inženýrské praxi.

Garant

Sekanina Lukáš, prof. Ing., Ph.D.

Profil absolventa oboru

Absolvent magisterského studijního programu je připraven samostatně řešit problémy informačních technologií v inženýrské praxi s využitím soudobých poznatků vědy. V praxi se uplatní jako samostatný tvůrčí pracovník daného oboru informačních technologií, tedy v oborech zaměřených na informační systémy a jejich bezpečnost, inteligentní systémy, počítačové systémy, sítě a komunikace, počítačovou grafiku a multimédia nebo vedoucí týmu pracovníků složených z různých oborů informačních technologií.

Rozsah státních závěrečných zkoušek

Státní závěrečná zkouška (SZZ) má dvě části, a to obhajobu diplomové práce a ústní část v podobě odborné rozpravy o zadaných tématických okruzích z předmětu Bioinformatika a biocomputing, jehož náplň vychází z vybraných povinných předmětů na oboru MBI, kterými jsou Bioinformatika, Biologií inspirované počítače, Teorie her, Pokročilá bioinformatika, Získávání znalostí z databází, Biometrické systémy, Soft Computing, Matematické struktury v informatice, Teoretická informatika, Molekulární genetika, Pokročilé databázové systémy a Paralelní a distribuované algoritmy. Rada studijního oboru schválí výběr tématických okruhů. Studenti jsou o těchto tématických okruzích informování nejméně 2 měsíce před SZZ v daném akademickém roce. Každému studentovi jsou zadány dva tématické okruhy.

Příklady témat závěrečných prací

Analýza dat z mikročipů pro zjišťování genové exprese
Predikce struktury proteinu
Vizualizace molekulárních struktur
Hardwarová akcelerace vyhledávání v biologických databázích.
Evoluční návrh klasifikátoru biologických dat
Akcelerace evolučního návrhu v hardware
Symbolická regrese v úloze analýzy biologických dat
Modelování chování systému pomocí celulárního automatu.

Diplomové práce jsou uloženy v Knihovně FIT, Božetěchova 2, Brno. Seznam diplomových prací včetně detailů je dostupný na Webu FIT:
https://www-dev.fit.vutbr.cz/study/theses/.cs

Výběr akademického roku a studijního plánu

1. ročník, zimní semestr
Zkr	Název	Kr	Pov	Zak	Fa
BC_MOG1	Molekulární genetika I	3	P	Zk	FCH
BIO	Biometrické systémy	5	P	ZaZk	FIT
MAT	Matematické struktury v informatice ^*)	5	P	Zk	FIT
PDB	Pokročilé databázové systémy	5	P	ZaZk	FIT
TIN	Teoretická informatika	7	P	ZaZk	FIT

1. ročník, letní semestr
Zkr	Název	Kr	Pov	Zak	Fa
BIF	Bioinformatika	5	P	Zk	FIT
BIN	Biologií inspirované počítače	5	P	Zk	FIT
PRL	Paralelní a distribuované algoritmy	5	P	ZaZk	FIT
PP1	Projektová praxe 1	5	V	Klz	FIT

2. ročník, zimní semestr
Zkr	Název	Kr	Pov	Zak	Fa
PBI	Pokročilá bioinformatika	4	P	Zk	FIT
SEP	Semestrální projekt	5	P	Klz	FIT
SFC	Soft Computing	5	P	ZaZk	FIT
THE	Teorie her	5	P	ZaZk	FIT
ZZN	Získávání znalostí z databází	5	P	ZaZk	FIT
PP2	Projektová praxe 2	5	V	Klz	FIT

2. ročník, letní semestr
Zkr	Název	Kr	Pov	Zak	Fa
DIP	Diplomová práce	13	P	Za	FIT

libovolný ročník, zimní semestr
Zkr	Název	Kr	Pov	Zak	Fa
HSC	Hardware/Software Codesign	5	PVC	ZaZk	FIT
PCS	Pokročilé číslicové systémy	5	PVC	Zk	FIT
AEU	Angličtina pro Evropu	3	PVH	ZaZk	FIT
FCE	Angličtina: praktický kurz obchodní konverzace a prezentace	3	PVH	Za	FIT
FIK	Filozofie a kultura	2	PVH	Za	CVP
FIT	Dějiny a filozofie techniky	2	PVH	Za	CVP
HKO	Manažerská komunikace a prezentace	3	PVH	Za	FIT
HVR	Manažerské vedení lidí a řízení času	3	PVH	Za	FIT
JA3	Anglická konverzace na aktuální témata	3	PVH	ZaZk	FIT
PRM	Právní minimum	2	PVH	Za	CVP
RET	Rétorika	2	PVH	Za	CVP
AGS	Agentní a multiagentní systémy	5	PVI	Zk	FIT
SIN	Inteligentní systémy	5	PVI	Zk	FIT
BIS	Bezpečnost informačních systémů	5	PVO	ZaZk	FIT
ZPJa	Zpracování přirozeného jazyka (v angličtině)	5	PVS	Zk	FIT
AIS	Analýza a návrh informačních systémů	5	V	ZaZk	FIT
AVS	Architektury výpočetních systémů	5	V	ZaZk	FIT
BMS	Bezdrátové a mobilní sítě	5	V	ZaZk	FIT
EIP	Ekonomie informačních produktů ^*)	5	V	Zk	FIT
GAL	Grafové algoritmy	5	V	Zk	FIT
GJA	Grafická uživatelská rozhraní v Javě	5	V	ZaZk	FIT
GMU	Grafické a multimediální procesory ^*)	5	V	ZaZk	FIT
GUX	Grafická uživatelská rozhraní v X Window ^*)	5	V	Zk	FIT
GZN	Grafická a zvuková rozhraní a normy	5	V	Zk	FIT
PDI	Prostředí distribuovaných aplikací	5	V	Zk	FIT
PGPa	Pokročilá počítačová grafika (v angličtině)	5	V	Zk	FIT
PGR	Počítačová grafika	5	V	Zk	FIT
PKSa	Pokročilé komunikační systémy (v angličtině)	5	V	ZaZk	FIT
POVa	Počítačové vidění (v angličtině)	5	V	Zk	FIT
ROBa	Robotika (v angličtině)	5	V	Zk	FIT
SAV	Statická analýza a verifikace	5	V	ZaZk	FIT
SEM	Senzory a měření	5	V	ZaZk	FIT
SRI	Strategické řízení informačních systémů	5	V	Zk	FIT
TAMa	Tvorba aplikací pro mobilní zařízení (v angličtině)	5	V	Klz	FIT
VIN	Výtvarná informatika	5	V	Klz	FIT
VYPa	Výstavba překladačů (v angličtině)	5	V	Zk	FIT
ZPX	Zahraniční odborná praxe	5	V	Za	FIT

libovolný ročník, letní semestr
Zkr	Název	Kr	Pov	Zak	Fa
NAV	Návrh vestavěných systémů	5	PVC	Zk	FIT
PDS	Přenos dat, počítačové sítě a protokoly	5	PVC	Zk	FIT
PPP	Praktické paralelní programování	5	PVC	ZaZk	FIT
AEU	Angličtina pro Evropu	3	PVH	ZaZk	FIT
FIK	Filozofie a kultura	2	PVH	Za	CVP
FIT	Dějiny a filozofie techniky	2	PVH	Za	CVP
HKO	Manažerská komunikace a prezentace	3	PVH	Za	FIT
HVR	Manažerské vedení lidí a řízení času	3	PVH	Za	FIT
JA3	Anglická konverzace na aktuální témata	3	PVH	ZaZk	FIT
PRM	Právní minimum	2	PVH	Za	CVP
RET	Rétorika	2	PVH	Za	CVP
EVO	Aplikované evoluční algoritmy	5	PVI	Zk	FIT
SNT	Simulační nástroje a techniky	5	PVI	ZaZk	FIT
KRY	Kryptografie	5	PVO	ZaZk	FIT
NSB	Návrh, správa a bezpečnost	5	PVO	ZaZk	FIT
POS	Pokročilé operační systémy	5	PVO	Zk	FIT
KKO	Kódování a komprese dat	5	PVS	ZaZk	FIT
ZRE	Zpracování řečových signálů	5	PVS	Zk	FIT
BZA	Bezpečná zařízení	5	V	Zk	FIT
CSOa	CCNA Kybernetická bezpečnost (v angličtině)	5	V	Klz	FIT
DFAa	Digitální forenzní analýza (v angličtině)	5	V	Zk	FIT
DJA	Dynamické jazyky ^*)	5	V	Zk	FIT
FLP	Funkcionální a logické programování	5	V	ZaZk	FIT
FVS	Funkční verifikace číslicových systémů ^*)	5	V	Zk	FIT
FYO	Fyzikální optika	5	V	Zk	FIT
GIS	Geografické informační systémy ^*)	5	V	ZaZk	FIT
LOG	Logika	5	V	ZaZk	FIT
MBA	Analýza systémů založená na modelech	5	V	Zk	FIT
MPA-SYS	Systems Biology	5	V	ZaZk	FEKT
MPC-MAT	Maticový a tenzorový počet	5	V	ZaZk	FEKT
MPR	Management projektů	5	V	ZaZk	FIT
MUL	Multimédia	5	V	Zk	FIT
OPM	Optimalizace	4	V	ZaZk	FIT
PIS	Pokročilé informační systémy	5	V	ZaZk	FIT
PMA	Projektový manažer	5	V	Klz	FIT
RTSa	Systémy pracující v reálném čase (v angličtině)	5	V	Zk	FIT
SLOa	Složitost (v angličtině)	5	V	Zk	FIT
SPP	Systémy odolné proti poruchám	5	V	ZaZk	FIT
UXIa	Uživatelská zkušenost a návrh rozhraní a služeb (v angličtině)	5	V	Klz	FIT
VGE	Výpočetní geometrie	5	V	Zk	FIT
VIZa	Vizualizace a CAD (v angličtině)	5	V	Klz	FIT
VNV	Vysoce náročné výpočty	5	V	Zk	FIT
VYF	Výpočetní fotografie	5	V	Klz	FIT
WAP	Internetové aplikace	5	V	ZaZk	FIT
ZPO	Zpracování obrazu	5	V	Zk	FIT
ZPX	Zahraniční odborná praxe	5	V	Za	FIT

Předmět není v tomto akademickém roce otevřen

Zak: Způsob zakončení předmětu: Zk - zkouška, Za - zápočet, Klz - klas. zápočet, Kol - Kolokvium
Pov: P - povinný, PV - povinně volitelný, D - doporučený, V - volitelný

Skupiny povinně volitelných předmětů
Zkr	Min. předmětů	Max. předmětů	Min.kred	Přes jako	Předměty	Název
C	1	9	0	V	HSC, NAV, PCS, PDS, PPP	Hardware a sítě
H	1	1	3	V	AEU, FCE, FIK, FIT, HKO, HVR, JA3, PRM, RET	Humanitní předmět
I	1	9	0	V	AGS, EVO, SIN, SNT	Moderní umělá inteligence
O	1	9	0	V	BIS, KRY, NSB, POS	Operační systémy a bezpečnost
S	1	9	0	V	KKO, ZPJa, ZRE	Zpracování dat a signálů

Pokud je povoleno zapsat si více předmětů skupiny PV než je požadované minimum, pak úspěšně absolvované předměty, které překročí Min. předmětů (resp. Min.kred, pokud není 0) skupiny PV, budou studentovi zařazeny jako předměty povinnosti Přes jako.

Studijní program

Bioinformatika a biocomputing

Výběr akademického roku a studijního plánu

1. ročník, zimní semestr

1. ročník, letní semestr

2. ročník, zimní semestr

2. ročník, letní semestr

libovolný ročník, zimní semestr

libovolný ročník, letní semestr

Skupiny povinně volitelných předmětů