Algorithmische Bioinformatik I (SS 2013)

Beherrschung des Stoffs des Bioinformatik bzw. Informatik Grundstudiums der ersten drei Semester.

Die Vorlesung gehört zum Grundkanon des Bioinformatikstudiums (4. Fachsemester) und behandelt algorithmische Ansätze der Bioinformatik. Grundlegende Techniken des Algorithmenentwurfs, der Algorithmik, der Graphentheorie, der mathematischen Optimierung und Datenanalyse, sowie probabilistische Modelle und maschinelles Lernen werden eingeführt und auf Bioinformatikprobleme angewendet. Die Vorlesung ist der erste Teil eines dreisemestrigen Zyklus. Teil I konzentriert sich auf Algorithmenanalyse sowie diskrete und kombinatorische Techniken, Teil II auf speziellere Methoden der kombinatorischen Optimierung und probabilistische Verfahren, und Teil III auf Netzwerk-Theorie und Graphalgorithmen.

Inhalte der Vorlesung Algorithmische Bioinformatik I sind unter anderem: Analyse von Algorithmen, Laufzeitkomplexität, Master Methode, Komplexitätsklassen, NP-vollständige Algorithmen, String Matching, Keyword- und Suffix-Bäume.

Wer einen Schein erwerben will, muss sich zur Vorlesung und den Übungen anmelden.

Einen Schein erhält, wer erfolgreich an der Semestralprüfung (Klausur) teilnimmt. Die Note des Scheins ergibt sich aus der Bewertung der Klausur.

Die Semestralprüfung findet als schriftliche Prüfung statt. Voraussetzung für die Zulassung zur Klausur sind die regelmäßige Teilnahme an den Übungen und das Erreichen von 50% der Punkte aus den Übungsaufgaben.

Die Semestralklausur findet am 16.7.2013 im Hörsaal und zur Zeit der Vorlesung statt.

Die Wiederholungsklausur findet am ersten Vorlesungstermin Algorithmische Bioinformatik II im vorgesehenen Hörsaal statt.

Übungsblatt	Abgabe bis	Dateien
Blatt 0	23.05.2013
Blatt 1	30.04.2013	uebl_01_folge.txt
Blatt 2	14.05.2013
Blatt 3	21.05.2013
Blatt 4	28.05.2013
Blatt 5	04.06.2013
Blatt 6	11.06.2013
Blatt 7	18.06.2013
Blatt 8	25.06.2013
Blatt 9	02.07.2013
Blatt 10	09.07.2013
Blatt 11 (Klausurvorbereitung)	15.07.2013

Programmieraufgaben in JAVA sind grundsätzlich als ausführbare jar-Dateien abzugeben. Folgender Aufruf muss möglich sein: java -jar gruppenname.jar -n [optionen].
Hier ist der Gruppenname der Name eines Grupppenmitglieds. Hinter dem parameter -n wird die Nummer der bearbeiteten Aufgabe erwartet. Der sourcecode muss in der jar-Datei enthalten sein.
Die Abgabe erfolgt per Email an Konrad Schreiber. Weitere Aufgabenteile (z.B. Analysen) sind schriftlich auf dem Übungsblatt abzugeben. Weitere Optionen, sowie Ein- und Ausgabeformate sind in den einzelnen Programmieraufgaben angegeben.

Die Folien zur Vorlesung sind hier zu finden.

Empfehlenswert ist zudem das Skript zur Vorlesung Algorithmische Bioinformatik I aus dem vorigen Jahr von Prof. Volker Heun.

• S. Aluru (Ed.): Handbook of Computational Molecular Biology, Chapman and Hall/CRC, 2006.
• H.-J. Böckenhauer, D. Bongartz: Algorithmische Grundlagen der Bioinformatik: Modelle, Methoden und Komplexität, Teubner, 2003.
• P. Clote, R. Backofen: Computational Molecular Biology - An Introduction, Wiley, 2000.
• R.C. Deonier, S. Tavare, M.S. Waterman: Computational Genome Analysis, Springer, 2005.
• R. Durbin, S. Eddy, A. Krogh, G. Mitchinson: Biological Sequence Analysis - Probabilistic Models of Proteins and Nucleic Acids, Cambridge University Press, 1998.
• D. Gusfield: Algorithms on Strings, Trees, and Sequences: Computer Science and Computational Biology, Cambridge University Press, 1997.
• V. Heun: Algorithmische Bioinformatik, Skriptum, 2001-2008.
• N.C. Jones, P.A. Pevzner: An Introduction to Bioinformatics Algorithms, MIT Press, 2004.
• D.W. Mount: Bioinformatics - Sequence and Genome Analysis, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2001.
• P. Pevzner: Computational Molecular Biology - An Algorithmic Approach, MIT Press, 2000.
• J.C. Setubal, J. Meidanis: Introduction to Computational Molecular Biology, PWS Publishing Company, 1997.
• M.S. Waterman: Introduction to Computational Biology: Maps, Sequences, and Genomes, Chapman and Hall, 1995.