Αλγοριθμοι και Πολυπλοκοτητα στη Βιολογια

Κωδικός MB14
Όνομα Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα στη Βιολογία
Εξάμηνο Α
Περιγραφή Η έννοια του αλγορίθμου και της πολυπλοκότητας. Μέθοδοι σχεδιασμού καλών αλγορίθμων: “διαίρει και κυρίευε”, δυναμικός προγραμματισμός, άπληστοι αλγόριθμοι. Εφαρμογές στη θεωρία γραφημάτων (αναζήτηση σε βάθος, αναζήτηση σε πλάτος, ελάχιστο δένδρο-σκελετός, διαδρομή ελαχίστου κόστους). Επεξεργασία δεδομένων (διάταξη και αναζήτηση). Αλγόριθμοι πολυωνυμικού χρόνου και ΝΡ-πλήρη προβλήματα. Εύκολα και δύσκολα προβλήματα συνδυαστικής βελτιστοποίησης, προβλήματα απόφασης, οι κλάσεις P και NP, προβλήματα NP-complete και αναγωγές. Το πρόβλημα Protein folding, το μοντέλο Hydrophobic-Polar, Levinthal paradox, NP-hardness αποτελέσματα και προσεγγιστικοί αλγόριθμοι. Μαθηματική μοντελοποίηση δικτύων. Θεωρία γράφων. Αναπαράσταση πολύπλοκων δικτύων. Πίνακας γειτνιάσης και λίστα γειτνίασης. Πυκνότητα δικτύου, μονοπάτια, διάμετρος δικτύου, ακτίνα, κόμβοι, ακμές, βρόχοι. Μετρήσεις εκκεντρότητας. Μαθηματικά μοντέλα για την περιγραφή των δικτύων (Τυχαία δίκτυα, δίκτυα χωρίς κλίμακα, ιεραρχικά δίκτυα). Βιολογία και βιολογικά συστήματα. Παραδείγματα πολύπλοκων δικτύων. Δίκτυα μεταγωγής σήματος. Μεταβολικά και Βιοχημικά δίκτυα. Οικολογικά δίκτυα και τροφικές αλυσίδες. Δίκτυα πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων. Μεταγραφικά ρυθμιστικά δίκτυα. Δίκτυα ασθενειών. Αλγόριθμοι ομαδοποίησης σε δίκτυα (k-means, ιεραρχική ομαδοποίηση, ομαδοποίηση κατά Markov, neighbor joining, spectral clustering). Υπολογιστικά εργαλεία αναπαράστασης και οπτικοποίησης δικτύων. Παραδείγματα ανάλυσης βιολογικών δικτύων. Ανάπτυξη αλγορίθμων και λογισμικού, πρακτική εξάσκηση στην επίλυση προβλημάτων με χρήση πραγματικών δεδομένων  
ECTS 7,5
Βιβλιογραφία – Εισαγωγή στους Αλγόριθμους (σε έναν τόμο), T. Cormen, C. Leiserson, R. Rivest, C. Stein, Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 2012
– Σχεδιασμός Αλγορίθμων, J. Kleinberg, E. Tardos, Εκδόσεις Κλειδάριθμος ΕΠΕ, 2009 – Αλγόριθμοι, S. Dasgupta, C. Papadimitriou, U. Vazirani, Εκδόσεις Κλειδάριθμος ΕΠΕ, 2009
– Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα, Ε. Ζάχος, Σημειώσεις, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, 2007
– Αλγόριθμοι, Π. Μποζάνης, Εκδόσεις Α. Τζιολα & Υιοί Α. Ε., 2006
– Ανάλυση και σχεδίαση αλγορίθμων, L. Anany, Εκδόσεις Α. Τζιολα & Υιοί Α. Ε., 2008
– The design and Analysis of Computer Algorithms, A. Aho, J. Hopcroft, J. Ullman. Addison-Wesley Publishing Company, 1974.
– Computers and Intractability: A Guide to the Theory of NP-Completeness, M. Garey, D. Johnson. W. H. Freeman and Company, 1979
– Θεωρία Γραφημάτων, Α. Παπαϊωάννου, Σημειώσεις, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο, 2010.
– Θεωρία και Αλγόριθμοι Γράφων, Ι. Μανωλόπουλος, Α. Παπαδόπουλος, Κ. Τσίχλας, Εκδόσεις Νέων Τεχνολογιών Μον. ΕΠΕ, 2013.
– Εισαγωγή στους γράφους, Λ. Κυρούσης, Χ. Μπούρας, Π. Σπυράκης, Γ. Σταματίου, Εκδόσεις Γ. Δαρδάνος – Κ. Δαρδάνος Ο. Ε., 1999.
– Εισαγωγή στους Αλγόριθμους Βιοπληροφορικής, N. C. Jones, P. A. Pevzner, Εκδόσεις Κλειδάριθμος ΕΠΕ, 2010.
– Ανάλυση Βιολογικών Αλληλουχιών, R. Durbin, S. R. Eddy, A. Krogh, Gr. Mitchison, Επιστ. Επιμ. Γ. Εμίρης, Εκδόσεις Πεδίο Α. Ε., 2015.
– Αλγόριθμοι στη Δομική Βιοπληροφορική, Γ. Εμίρης, Σημειώσεις, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, 2015  
Τρόπος Αξιολόγησης Γραπτή εξέταση
Συντονιστής- Διδάσκοντας Ευριπίδης Μάρκου ( email: emarkou@uth.gr)

yozgat escort kars escort tokat escort osmaniye escort bayburt escort afyon escort kahramanmaraş escort çorum escort fethiye escort kastamonu escort balıkesir escort erzurum escort sivas escort düzce escort ordu escort manavgat escort burdur escort adıyaman escort aydın escort giresun escort mardin escort kutahya escort şanlıurfa escort yalova escort van escort kırklareli escort bilecik escort karaman escort muğla escort zonguldak escort