Modelli biologici discreti (2012/2013)

Codice insegnamento
4S01908
Docente
Giuditta Franco
Coordinatore
Giuditta Franco
crediti
6
Settore disciplinare
INF/01 - INFORMATICA
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
I semestre dal 1-ott-2012 al 31-gen-2013.

Orario lezioni

I semestre
Giorno Ora Tipo Luogo Note
martedì 14.30 - 16.30 lezione Aula B  
giovedì 14.30 - 17.30 lezione Aula B  

Obiettivi formativi

Nel corso vengono presentate diverse metodologie per modellare fenomeni naturali, tramite strumenti di matematica discreta e sistemi computazionali. Ci si propone di sviluppare la sensibilita' dello studente ai vari approcci della modellazione biologica discreta, attraverso la conoscenza dello stato dell'arte e delle problematiche piu' recenti. A tale scopo si richiamano alcuni concetti di base (di matematica, informatica, e biologia) utili alla comprensione di modelli matematici tradizionali e di modelli algoritmici di calcolo naturale, proposti in modo assortito e con vari esempi.

Programma

I parte (modelli matematici, tradizionali)
Introduzione a diverse classi di modelli, ed in particolare ai modelli discreti
Rudimenti di matematica discreta - induzione e ricorrenza
Successione di Fibonacci e sezione aurea in natura
Dinamica di crescita di microorganismi e popolazioni batteriche
Modelli malthusiani estesi di dinamica di popolazione
Modelli biologici iterativi, criteri risolutivi di equazioni di ricorrenza
Mappa logistica: analisi di stabilita', orbite periodiche, e regimi caotici
Modello preda-predatore di Lotka-Volterra
Modello a ragnatela di variazione della domanda/offerta
Un esempio di modello probabilistico: vincita alla roulette russa


II parte (modelli bioinformatici, non convenzionali):
Linguaggi formali e grammatiche biologiche
Modelli computazionali di processi biomolecolari
Complessita' computazionale di bioalgoritmi ed NP-completezza
Struttura informazionale della molecola DNA, operazioni, tecniche sperimentali
Processi amplificativi per ricombinare e concatenare sequenze biologiche
Algoritmi DNA che risolvono SAT
Processi biomolecolari di auto-organizzazione
Modelli discreti di metabolismo
Reti biologiche
Procedure algoritmiche basate sulla crescita di batteri, con relative tecniche sperimentali

Testi di riferimento
Autore Titolo Casa editrice Anno ISBN Note
Garey, M. R. and Johnson, D. S. Computers intractability: a guide to the theory of NP-completeness Freeman 1979 0-7167-1045-5
Gheorghe Paun, Grzegorz Rozenberg, Arto Salomaa DNA computing: new computing paradigms  
David G. Luenberger Introduction to Dynamic Systems - Theory, Models, and Applications  
V. K. Balakrishnan Introductory Discrete Mathematics  

Modalità d'esame

Esame orale, oppure due prove scritte intermedie

Materiale didattico

Documenti

Opinione studenti frequentanti - 2012/2013


Statistiche per i requisiti di trasparenza (Attuazione Art. 2 del D.M. 31/10/2007, n. 544)

I dati relativi all'AA 2012/2013 non sono ancora disponibili