INF.08339.02 - Dynamische Modelle und deren Simulation in der Systembiologie (Vollständige Modulbeschreibung)

INF.08339.02	5 CP
Modulbezeichnung	Dynamische Modelle und deren Simulation in der Systembiologie
Modulcode	INF.08339.02
Semester der erstmaligen Durchführung
Fachbereich/Institut	Institut für Informatik
Verwendet in Studiengängen / Semestern	Bioinformatik (MA120 LP) (Master) > Bioinformatik BioinformatikMA120, Akkreditierungsfassung gültig ab SoSe 2023 > Bioinformatik (HI) (Anteil gem. § 5 Abs. 4-6, Anlage 2) Informatik (MA120 LP) (Master) > Informatik InformatikMA120, Akkreditierungsfassung gültig ab SoSe 2023 > Vertiefende Module der Vertiefungsrichtung `Bioinformatik`
Modulverantwortliche/r
Weitere verantwortliche Personen	Prof. Dr. Andreas Dräger.
Teilnahmevoraussetzungen
Kompetenzziele	Grundlegende Kenntnisse mathematischer Methoden zur Modellierung biologischer Systeme Sicheres Erstellen von Modellen biochemischer Reaktionsnetzwerke Simulation und Analyse der dynamischen Antworten dieser Modelle Kompetente Nutzung grundlegender Programmiertechniken zur Lösung von Problemen der Systembiologie Anwendung auf praktische Probleme und Verständnis aktueller Forschung
Modulinhalte	Erstellung biochemischer Reaktionsmodelle Konzepte zur Analyse dynamischer Netzwerkzustände Datenquellen und Repräsentationsformen für die Modelle Verständnis physikalischer Randbedingungen und impliziter Annahmen (beispielsweise Massenerhaltung, Arten biochemischer Reaktionen, Prinzipien der Enzymkatalyse, Anwendung und Herleitung kinetischer Gleichungen, offene und geschlossene Systeme, der Einfluss reversibler Reaktionen auf das Gesamtsystem, verschiedene Zeitskalen, Energieerhaltung, Einfluss von Kofaktoren und Redoxpotentialen, sowie Regulationsmechanismen) Schätzung von Größenordnungen zellulärer Komponenten zur Beurteilung der Plausibilität und Korrektheit von Simulationsergebnissen Praktische Arbeit mit der Programmierumgebung Tellurium und der deklarativen systembiologische Modellierungssprache Antimony Anwendung numerischer Integration und dynamischer Simulation in Python Graphische Repräsentationsformen zur Visualisierung der Ergebnisse Anwendung gelernter Prinzipien auf ausgewählte Stoffwechselpfade und deren Kopplung im Hinblick auf zelluläre Skala.
Lehrveranstaltungsformen	Vorlesung (2 SWS) Übung (2 SWS) Kursus Kursus
Unterrichtsprachen	Deutsch, Englisch
Dauer in Semestern	1 Semester Semester
Angebotsrhythmus Modul	jedes Wintersemester
Aufnahmekapazität Modul	unbegrenzt
Prüfungsebene
Credit-Points	5 CP
Modulabschlussnote	LV 1: %; LV 2: %; LV 3: %; LV 4: %.
Faktor der Modulnote für die Endnote des Studiengangs	1

Modulveranstaltung	Lehrveranstaltungsform	Veranstaltungstitel	SWS	Workload selbstgestaltete Arbeit	Workload Summe
LV 1	Vorlesung	Vorlesung	2		0
LV 2	Übung	Übung	2		0
LV 3	Kursus	Bearbeitung der Arbeitsblätter und Übungsaufgaben			0
LV 4	Kursus	Prüfungsvorbereitung			0
Workload modulbezogen				150	150
Workload Modul insgesamt					150

Prüfung	Prüfungsvorleistung	Prüfungsform
LV 1
LV 2
LV 3
LV 4
Gesamtmodul	Mindestens 50% der erreichbaren Punkte aller Übungsserien, Erfolgreicher Abschluss einer kleineren, in den Übungen eingebetteten Projektarbeit am Semesterende und deren Dokumentation in Form eines wissenschaftlichen Essays.	mündl. Prüfung oder Klausur
Wiederholungsprüfung

Regularien	Angebotsrhythmus	Anwesenheitspflicht	Gewicht an Modulnote in %
LV 1	Wintersemester	Nein	%
LV 2	Wintersemester	Nein	%
LV 3	Wintersemester	Nein	%
LV 4	Wintersemester	Nein	%