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 Lehrveranstaltung

Bioinformatik

Bachelor Bioinformatik (SPO 2023)

0260d_k150

  • Algorithmen und Datenstrukturen

    0260dA1.2
    • 19300101 Vorlesung
      Algorithmen und Datenstrukturen (Wolfgang Mulzer)
      Zeit: Di 16:00-18:00, Fr 12:00-14:00, zusätzliche Termine siehe LV-Details (Erster Termin: 16.04.2024)
      Ort: , HFB/A Hörsaal, HFB/C Hörsaal, Hs 1a Hörsaal, Hs 1b Hörsaal, Hs 2 Hörsaal

      Kommentar

      Qualifikationsziele

      Die Studierenden analysieren4 Algorithmen und Datenstrukturen und ihre Implementierungen bezüglich Laufzeit, Speicherbedarf und Korrektheit und beschreiben2 verschiedene Algorithmen und Datenstrukturen für typische Anwendungen und wenden3 diese auf konkrete Beispiele an. Sie können passende Algorithmen und Datenstrukturen für gegebene Aufgaben auswählen4 und passen5 diese entsprechend an. Sie erklären2, identifizieren4 und verwenden5 verschiedene Entwurfsparadigmen für Algorithmen.

      Inhalte

      Studierende lernen das Maschinenmodell, sowie verschiedene algorithmische Probleme kennen. Sie erarbeiten und üben die Berechnung von Laufzeit, Korrektheit und Speicherbedarf dieser Algorithmen und lernen die asymptotische worst-case Analyse kennen. Darüber hinaus diskutieren sie die Rolle des Zufalls im Kontext des Entwurfs von Algorithmen. Des Weiteren erlernen und üben sie Entwurfsparadigmen für Algorithmen wie Teile und Herrsche, gierige Algorithmen, Dynamische Programmierung und Erschöpfende Suche. Sie lernen Prioritätswarteschlangen und effiziente Datenstrukturen für geordnete und ungeordnete Wörterbücher (z.B. ausgeglichene Suchbäume, Streuspeicher, Skiplisten) kennen und üben den Umgang mit ihnen. Zudem lernen sie Algorithmen für Zeichenketten (digitale Suchbäume und Suchen in Zeichenketten) und Graphenalgorithmen kennen, diskutieren deren Anwendung und üben den Umgang mit ihnen.

       

      Literaturhinweise

      • P. Morin: Open Data Structures, an open content textboox.
      • T. H. Cormen, C. Leiserson, R. Rivest, C. Stein: Introduction to Algorithms, MIT Press, 2022.
      • R. Sedgewick, K. Wayne: Algorithms, Addison-Wesley, 2011.
      • M. Dietzfelbinger, K. Mehlhorn, P. Sanders. Algorithmen und Datenstrukturen: Die Grundwerkzeuge, Springer, 2014.
      • J. Erickson. Algorithms, 2019
      • T. Roughgarden. Algorithms Illuminated. Cambridge University Press, 2022.
    • 19300102 Übung
      Übung zu Algorithmen und Datenstrukturen (Wolfgang Mulzer)
      Zeit: Mo 14:00-16:00, Mo 16:00-18:00, Mi 12:00-14:00, Mi 14:00-16:00, Mi 16:00-18:00, Do 16:00-18:00, Fr 14:00-16:00, Fr 16:00-18:00 (Erster Termin: 15.04.2024)
      Ort: T9/051 Seminarraum (Takustr. 9)

  • Lineare Algebra für Informatik

    0260dA2.2
    • 19301001 Vorlesung
      Lineare Algebra für (Bio-)Informatik (Max Willert)
      Zeit: Mi 10:00-12:00, Fr 10:00-12:00, zusätzliche Termine siehe LV-Details (Erster Termin: 17.04.2024)
      Ort: Mi Hs 2 Hörsaal (Habelschwerdter Allee 45), Fr Hs 2 Hörsaal (Habelschwerdter Allee 45)

      Kommentar

      • Vektorraum, Basis und Dimension;
      • lineare Abbildung, Matrix und Rang;
      • Gauss-Elimination und lineare Gleichungssysteme;
      • Determinanten, Eigenwerte und Eigenvektoren;
      • Euklidische Vektorräume und Orthonormalisierung;
      • Hauptachsentransformation
      • Grundlagen der Algebra und Zahlentheorie

      Literaturhinweise

      • Albrecht Beutelspacher. Mathe-Basics zum Studienbeginn: Survival-Kit Mathematik. Springer Vieweg, 2. Auflage, Wiesbaden 2016.
      • Peter Hartmann. Mathematik für Informatiker. Springer Vieweg, 6. Auflage, Wiesbaden 2015.
      • Gerald Teschl und Susanne Teschl. Mathematik für Informatiker - Band 1: Diskrete Mathematik und Lineare Algebra, Springer Vieweg, 4. Auflage, Berlin Heidelberg 2013.
      • Thomas Westermann. Mathematik für Ingenieure. Springer Vieweg, 7. Auflage, Berlin Heidelberg 2015.
      • Kurt-Ulrich Witt. Lineare Algebra für die Informatik. Springer Vieweg, 1. Auflage, Wiesbaden 2013.
    • 19301002 Übung
      Übung zu Lineare Algebra für (Bio-)Informatik (Max Willert)
      Zeit: Mo 10:00-12:00, Mo 14:00-16:00, Mo 16:00-18:00, Di 08:00-10:00, Di 10:00-12:00, Di 12:00-14:00, Di 14:00-16:00 (Erster Termin: 15.04.2024)
      Ort: T9/049 Seminarraum (Takustr. 9)

  • Molekularbiologie und Biochemie I

    0260dA3.3
    • 21601a Vorlesung
      Biochemie I - Grundlagen der Biochemie (Helge Ewers, Florian Heyd, Markus Wahl)
      Zeit: Mi 12:00 - 14:00 Uhr; Vorbesprechung Di, 16.04.23, 12:00 - 14:00 Uhr (HS Anorganik Fabeckstraße 34/36)) (Erster Termin: 16.04.2024)
      Ort: Hs Anorganik (Fabeckstr. 34 / 36)

      Hinweise für Studierende

      Entspricht Molekularbiologie und Biochemie I für Bioinformatiker.

      Kommentar

      Qualifikationsziele:
      Die Studentinnen und Studenten kennen die Entstehung und molekulare Struktur der wichtigsten zellulären Makromoleküle und Stoffklassen sowie ihren biologischen Kontext. Der Schwerpunkt liegt auf einem chemischen Grundverständnis des molekularen Aufbaus von Biomolekülen.

      Inhalte:
      Chemische und zellbiologische Grundlagen, Struktur von DNA und RNA, Replikation und Transkription, Proteinbiosynthese, Regulation der Genexpression, gentechnologische Methoden, Aminosäuren und Peptide, Proteinstruktur und Proteinfaltung, Proteom, posttranslationale Modifikationen, Methoden der Proteinforschung, Enzyme, Kohlenhydrate, Lipide und Biomembranen, Einführung in den Stoffwechsel und die Stoffwechselregulation.

      Prof. Dr. H. Ewers: helge.ewers@fu-berlin.de
      Prof. Dr. F. Heyd: florian.heyd@fu-berlin.de
      Prof. Dr. M. Wahl: mwahl@zedat.fu-berlin.de

    • 21601b Übung
      Übungen zur Biochemie I - Grundlagen der Biochemie (Helge Ewers, Florian Heyd, Markus Wahl)
      Zeit: Di/Mi 23.4.24-17.7.24 (s. Lektionen, LV-Details) (Erster Termin: 23.04.2024)
      Ort: Ort nach Ansage je nach Übungsgruppe

      Hinweise für Studierende

      Zusätzl. Angaben / Voraussetzungen

      Die Übungen finden n.V. in kleineren Gruppen i.d.R. dienstags von 12:00 - 14:00 Uhr bzw. mittwochs von 10:00 - 12:00 Uhr Uhr statt. Die Verteilung findet im Rahmen der Vorbesprechung (s. 21601a) statt.

      Kommentar

      Qualifikationsziele: Die Studentinnen und Studenten kennen die Entstehung und molekulare Struktur der wichtigsten zellulären Makromoleküle und Stoffklassen sowie ihren biologischen Kontext. Der Schwerpunkt liegt auf einem chemischen Grundverständnis des molekularen Aufbaus von Biomolekülen. Inhalte: Chemische und zellbiologische Grundlagen, Struktur von DNA und RNA, Replikation und Transkription, Proteinbiosynthese, Regulation der Genexpression, gentechnologische Methoden, Aminosäuren und Peptide, Proteinstruktur und Proteinfaltung, Proteom, posttranslationale Modifikationen, Methoden der Proteinforschung, Enzyme, Kohlenhydrate, Lipide und Biomembranen, Einführung in den Stoffwechsel und die Stoffwechselregulation. Prof. Dr. H. Ewers: helge.ewers@fu-berlin.de Prof. Dr. F. Heyd: florian.heyd@fu-berlin.de Prof. Dr. M. Wahl: mwahl@zedat.fu-berlin.de

  • Molekularbiologie und Biochemie III

    0260dA3.5
    • 21699a Vorlesung
      Molekularbiologie und Biochemie III (Sutapa Chakrabarti, Sigmar Stricker, Holger Sieg)
      Zeit: erster Termin: Fr. 19.04.2024, 10:15 - 11:45 (Erster Termin: 19.04.2024)
      Ort: Hörsaal Thielallee 67

      Hinweise für Studierende

      Vorlesung für Studierende der Bioinformatik

      UN Sustainable Development Goals (SDGs): 3, 14, 15

      Zusätzl. Angaben / Voraussetzungen

      Qualifikationsziele:
      Das in Molekularbiologie und Biochemie II erlangte Grundlagenverständnis wird in den Zusammenhang komplexer biologischer Systeme gestellt. Diese sind:
      Verständnis der Rezeptorvermittelten Signaltransduktion und der Regulation von Zellzyklus und Zelltod.
      Verständnis der molekularbiologischen und zellbiologischen Eigenschaften von metastasierenden Tumorzellen
      Verständnis der Wechselwirkungen von Pathogenen, Wirtszellen und Immunsystem
      Verständnis der Prinzipien der DNA-Medizin

      Inhalte:
      Wachstumsfaktoren, Rezeptoren und Signaltransduktion zur Regulation von Zellzyklus und Zelltod
      Grundlagen der Immunologie: angeborene, erworbene Immunabwehr
      Antigen-präsentierende Zellen, Effektorzellen
      PAMP- und DAMP-Konzepte der Antigen-Prozessierung bei Infektion und Tumor-Bekämpfung
      DNA-Medizin und Gentherapie

    • 21699b Übung
      Übungen zu Molekularbiologie und Biochemie III (Sutapa Chakrabarti, Sigmar Stricker, Holger Sieg)
      Zeit: erster Termin: Mi. 24.04.2024, 12:15-13:45 h (Erster Termin: 24.04.2024)
      Ort: Hörsaal Thielallee 67

      Hinweise für Studierende

      Übungen zu 21699a für Studierende der Bioinformatik

      UN Sustainable Development Goals (SDGs): 3, 14, 15

      Zusätzl. Angaben / Voraussetzungen

      Qualifikationsziele:
      Das in Molekularbiologie und Biochemie II erlangte Grundlagenverständnis wird in den Zusammenhang komplexer biologischer Systeme gestellt. Diese sind:
      Verständnis der Rezeptorvermittelten Signaltransduktion und der Regulation von Zellzyklus und Zelltod.
      Verständnis der molekularbiologischen und zellbiologischen Eigenschaften von metastasierenden Tumorzellen
      Verständnis der Wechselwirkungen von Pathogenen, Wirtszellen und Immunsystem
      Verständnis der Prinzipien der DNA-Medizin

      Inhalte:
      Wachstumsfaktoren, Rezeptoren und Signaltransduktion zur Regulation von Zellzyklus und Zelltod
      Grundlagen der Immunologie: angeborene, erworbene Immunabwehr
      Antigen-präsentierende Zellen, Effektorzellen
      PAMP- und DAMP-Konzepte der Antigen-Prozessierung bei Infektion und Tumor-Bekämpfung
      DNA-Medizin und Gentherapie

  • Medizinische Physiologie

    0260dA3.7

  • Module ohne Lehrangebot in diesem Semester

    17 Module
    • Konzepte der Programmierung 0260dA1.1
    • Algorithmische Bioinformatik I und Numerik 0260dA1.3
    • Praxis der Algorithmischen Bioinformatik I und Numerik 0260dA1.4
    • Algorithmische Bioinformatik II 0260dA1.5
    • Algorithmische Bioinformatik III und Statistik 0260dA1.6
    • Wissenschaftliches Arbeiten in der Bioinformatik 0260dA1.7
    • Diskrete Strukturen für Informatik 0260dA2.1
    • Analysis für Informatik 0260dA2.3
    • Statistik für Bioinformatik I 0260dA2.4
    • Statistik für Bioinformatik II und Maschinelles Lernen 0260dA2.5
    • Allgemeine Chemie 0260dA3.1
    • Allgemeine Biologie 0260dA3.2
    • Molekularbiologie und Biochemie II 0260dA3.4
    • Genetik und Genomforschung 0260dA3.6
    • Neurobiologie 0260dA3.8
    • Wahlbereichsmodul 0260dA4.1
    • Mündliche Präsentation der Abschlussarbeit 0260dE1.2