Вклад компьютера в биологии
Заказать уникальный реферат- 16 16 страниц
- 12 + 12 источников
- Добавлена 22.01.2023
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
Введение 3
1. Основные направления биологии, где применяются компьютерные технологии 4
2 Пути развития ИТ в биологии России и за рубежом 6
2.1 Развитие ИС в биологии и медицины в современной России 6
2.2 Информатизация биологии за рубежом 12
Заключение 15
Список использованной литературы 16
Четвертое издание Атласа последовательности и структуры белков, опубликованное в 1969 г., включало более 300 последовательностей белков. Таким образом, этот атлас создал первую базу данных биологических последовательностей. Интересно, что выравнивание последовательностей биополимеров было начато белками, а не молекулами ДНК.Молекулярная биология и компьютер в течение золотого десятилетия между 1970 и 1980 годами язык ДНК был расшифрован. Однако генетические коды 64 кодонов были расшифрованы в 1968 г. Метод Сэнгера секвенирования ДНК на основе «плюс и 10 минус» цепей был осуществлен через 25 лет после распознавания первой белковой последовательности.1979 год — исторический год использования первого программного обеспечения для метода секвенирования ДНК Сэнгера. В статье, опубликованной Роджером Штаденом в 1979 году в журнале NucleicAcidsResearch, были описаны прикладные программы, включая OVRLAP, XMATCH и FILINS (код FORTAN).В 1980–1990 годах применение вычислительных наук значительно возросло. В 1983 году Кэри Б. Маллис (1944–2019) изобрела полимеразную цепную реакцию (ПЦР) (https://www.nytimes.com/2019/08/15/science/karyb-mullis-dead.html). Кэри Бэнкс Маллис, американский биохимик, изобрелценный молекулярный метод, основанный на синтезе ДНК invitro.Также при помощи компьютера можно осуществлять машинное обучение и сбор информации используют ансамбли на одном или нескольких алгоритмах обучения, чтобы получить различное расположение классификаторов с возможностью повышения производительности. Экспериментальные исследования снова и снова доказывают, что необычно получить один классификатор, который будет работать лучше всего в общей проблемной области. Следовательно, ансамбль классификаторов часто создается с использованием любого из последующих методов[11].Разделение данных и использование различных фрагментов обученияданные для единого алгоритма машинного обучения.Обучение одного алгоритма обучения с использованием множественного обученияпараметры.Использование нескольких алгоритмов обучения.Представляет также интерес применение компьютерных программ для клеточного принятия решений, которое возникает как результат обработки биохимической информации, поскольку сложные каскады молекулярных взаимодействий запускаются входными стимулами. Расшифровка критических взаимодействий и того, как они организованы в биологические программы, является огромной проблемой, усугубляемой сложностью ручной навигации[12].Альтернативные гипотезы, согласующиеся с наблюдаемым поведением. На этом фоне автоматизированное мышление является мощной методологией для преодоления биологической сложности и получения объяснений поведения, которые доказуемо согласуются с экспериментальными данными. В таком случае благодаря использованию ПК можно представить структуру рассуждений, которая позволяет синтезировать и анализироватьнабор динамических сетей биологического взаимодействия. Используя методы, основанные на теории выполнимости по модулю (SMT), можно кодировать экспериментальные наблюдения как спецификацию ожидаемой динамики и синтезируем сети, соответствующие этим ограничениям. ЗаключениеТаким образом в процессе написания реферата определено, что ПК активно применяется в биологии. Так называемые биоинспирированные вычислительные устройства, такие как нейронные сети, эволюционные алгоритмы и мультиагентные системы, сама биология нуждается в том, что я бы назвал вычислительной онтологией и вычислительными формальными инструментами.В завершении также следует сказать об успешном достижении главной цели работы и решении всех поставленных задач, описанных во введении. Для этого автором были использованы актуальные литературные источники и законодательные документы, расположенные в отечественном секторе интернета.Список использованной литературыГлориозов Е.Л. (ред.) Информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии. Материалы Международной конференции NT + M&Ec`2019 (Гурзуф, с 01 по 11 июня 2019 г.). 2019. Весенняя сессия. — Гурзуф: Институт новых информационных технологий, 2019. — 267 с.Computers inBiology[Электронный ресурс] – Режим доступа: URL:https://www.science.org/doi/10.1126/science.273.5275.585.a, свободный. – Загл. с экрана.Biologyinthe Computer Age[Электронный ресурс] – Режим доступа: URL:https://www.oreilly.com/library/view/developing-bioinformatics-computer/1565926641/ch01.html, свободный. – Загл. с экрана.Коросов А.В., Горбач В.В. Компьютерная обработка биологических данных. Учебное электронное пособие. — Петрозаводск : Издательство ПетрГУ, 2017. — 96 с.Потапов В.В., Потапова У.В., Феранчук С.И., Приставка А.А., Беликов С.И. Решение задач биоинформатики при помощи веб - и интернет-сервисов. Учебно-методическое пособие. — Иркутск: Иркутский гос. ун-т, 2011. — 50 с. Гуреев М.А., Кадочников В.В., Порозов Ю.Б. Молекулярный докинг и его верификация в контексте виртуального скрининга. СПб.: Университет ИТМО, 2018. — 50 с.Донцов В. И. Виртуальные приборы для биологии и медицины с использованием звуковой карты персонального компьютера. /В. И. Донцов, В. Н. Крутько, О. В. Митрохин // М.: Труды института системного анализа российской академии наук, 2022. –С. 91-96Mikhailov I. Computational treatment for life science. Tomsk: Tomsk state university journal of philosophy, sociology and political science № 61, 2021. –С. 38–46.Буга С.В. Основы информационной биологии. Опорный конспект лекций. — Минск: БГУ, 2014. — 42 с.Behzadi Payam, Bernabò Nicola (eds.) Computational Biology and Chemistry. ITexLi, 2020. — 126 p. (Bioinformatics as a Tool for the Structural and Evolutionary Analysis of Proteins)Suresh A., Vimal S., Robinson Y.H., Ramaswami D.K., Udendhran R. (eds.) Bioinformatics and Medical Applications: Big Data Using Deep Learning Algorithms. New York: Wiley-Scrivener, 2022. — 332 p.Lio P., Zuliani P. Automated Reasoning for Systems Biology and Medicine. New York: Springer, 2019. — 471 p.
1. Глориозов Е.Л. (ред.) Информационные технологии в медицине, биологии, фармакологии и экологии. Материалы Международной конференции NT + M&Ec`2019 (Гурзуф, с 01 по 11 июня 2019 г.). 2019. Весенняя сессия. — Гурзуф: Институт новых информационных технологий, 2019. — 267 с.
2. Computers in Biology [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL: https://www.science.org/doi/10.1126/science.273.5275.585.a, свободный. – Загл. с экрана.
3. Biology in the Computer Age [Электронный ресурс] – Режим доступа: URL: https://www.oreilly.com/library/view/developing-bioinformatics-computer/1565926641/ch01.html, свободный. – Загл. с экрана.
4. Коросов А.В., Горбач В.В. Компьютерная обработка биологических данных. Учебное электронное пособие. — Петрозаводск : Издательство ПетрГУ, 2017. — 96 с.
5. Потапов В.В., Потапова У.В., Феранчук С.И., Приставка А.А., Беликов С.И. Решение задач биоинформатики при помощи веб - и интернет-сервисов. Учебно-методическое пособие. — Иркутск: Иркутский гос. ун-т, 2011. — 50 с.
6. Гуреев М.А., Кадочников В.В., Порозов Ю.Б. Молекулярный докинг и его верификация в контексте виртуального скрининга. СПб.: Университет ИТМО, 2018. — 50 с.
7. Донцов В. И. Виртуальные приборы для биологии и медицины с использованием звуковой карты персонального компьютера. /В. И. Донцов, В. Н. Крутько, О. В. Митрохин // М.: Труды института системного анализа российской академии наук, 2022. – С. 91-96
8. Mikhailov I. Computational treatment for life science. Tomsk: Tomsk state university journal of philosophy, sociology and political science № 61, 2021. – С. 38–46.
9. Буга С.В. Основы информационной биологии. Опорный конспект лекций. — Минск: БГУ, 2014. — 42 с.
10. Behzadi Payam, Bernabò Nicola (eds.) Computational Biology and Chemistry. ITexLi, 2020. — 126 p. (Bioinformatics as a Tool for the Structural and Evolutionary Analysis of Proteins)
11. Suresh A., Vimal S., Robinson Y.H., Ramaswami D.K., Udendhran R. (eds.) Bioinformatics and Medical Applications: Big Data Using Deep Learning Algorithms. New York: Wiley-Scrivener, 2022. — 332 p.
12. Lio P., Zuliani P. Automated Reasoning for Systems Biology and Medicine. New York: Springer, 2019. — 471 p.
Вопрос-ответ:
Какие основные направления биологии применяют компьютерные технологии?
Основные направления биологии, где применяются компьютерные технологии, включают генетику, геномику, биоинформатику, эволюционную биологию, структурную биологию и моделирование биологических систем.
Как развиваются ИТ в биологии в России и за рубежом?
В России и за рубежом ИТ в биологии развиваются путем создания новых компьютерных программ и алгоритмов, улучшения существующих технологий, развития баз данных и создания новых информационных систем.
Какое значение имеет информатизация биологии в современной России?
Информатизация биологии в современной России имеет огромное значение, так как позволяет ускорить и улучшить исследования, обработку и анализ данных, создавать новые модели и прогнозировать результаты экспериментов.
В чем состоял вклад компьютера в создание базы данных биологических последовательностей?
Вклад компьютера в создание базы данных биологических последовательностей был значительным. Четвертое издание Атласа последовательности и структуры белков, опубликованное в 1969 году, включало более 300 последовательностей белков, что стало первой базой данных биологических последовательностей.
Какую роль играют компьютерные технологии в генетике и геномике?
Компьютерные технологии играют важную роль в генетике и геномике. С их помощью проводится анализ генетических данных, секвенирование ДНК, аннотация генов и предсказание их функций, а также моделирование и обработка геномных данных.
Какие основные направления биологии применяют компьютерные технологии?
Компьютерные технологии применяются в различных направлениях биологии, таких как геномика, биоинформатика, биомедицина, синтетическая биология и другие. Они помогают проводить анализ геномов, моделировать биологические процессы, разрабатывать новые лекарственные препараты и вакцины, а также изучать структуру и функцию белков.
Как развиваются IT-технологии в биологии в России и за рубежом?
В России и за рубежом IT-технологии в биологии развиваются в нескольких направлениях. В России активно развиваются информационные системы в биологии и медицине, которые помогают ведению электронных медицинских карт, проведению генетических исследований и т.д. За рубежом информатизация биологии также активно развивается, например, создается база данных биологических последовательностей, проводятся исследования в области биоинформатики и геномики.
Какие достижения были в области информатизации биологии в России?
В области информатизации биологии в России были достигнуты значительные результаты. Например, в 1969 году было опубликовано четвертое издание Атласа последовательности и структуры белков, включавшее более 300 последовательностей белков. Это создало первую базу данных биологических последовательностей. Также в России активно развиваются информационные системы в биологии и медицине, что помогает проводить генетические исследования и вести электронные медицинские карты.
Какие направления в биологии применяют информационные системы за рубежом?
За рубежом информационные системы активно применяются в различных направлениях биологии. Например, они используются для анализа геномов, моделирования биологических систем, исследования структуры и функции белков, разработки новых лекарственных препаратов и вакцин. Также за рубежом активно развивается область биоинформатики, которая связана с анализом биологических данных и использованием компьютерных методов для изучения биологических процессов.
Какие основные направления биологии применяют компьютерные технологии?
Компьютерные технологии применяются в разных направлениях биологии, таких как генетика, геномика, экология, эволюционная биология и многое другое. Например, в генетике компьютеры используются для анализа генетических данных и моделирования генетических процессов. В геномике они помогают в секвенировании и анализе геномов организмов. В экологии компьютеры используются для прогнозирования популяционной динамики и моделирования экосистем. В эволюционной биологии они помогают в анализе генетической изменчивости и реконструкции филогенетических деревьев.
Как развиваются компьютерные технологии в биологии в России и за рубежом?
В России и за рубежом компьютерные технологии в биологии активно развиваются. В России существуют многочисленные исследовательские центры, лаборатории и проекты, которые занимаются разработкой и применением компьютерных методов в биологии. Например, разрабатываются новые алгоритмы для анализа генетических данных, создаются базы данных для хранения и обработки биологической информации. За рубежом также проводятся многочисленные исследования и разработки в области компьютерной биологии. Например, в США и Европе существуют крупные биоинформатические центры и проекты, которые занимаются секвенированием геномов, анализом биологической информации и разработкой компьютерных моделей для изучения жизненных процессов.