Algorithmische Bioinformatik II (WS 2009/10)

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Aktuelle Hinweise

(16.06.10) Eine Liste mit den erreichten Punkten der Nachholklausur ist hier zu finden. Die Scheine mit den endgültigen Noten sind noch nicht ausgestellt.
(26.03.10) Bitte melden Sie sich bis Montag den 12.4.2010 für die Nachholklausur per Email bei schreiber * at * bio.ifi.lmu.de an.
(18.03.10) Die Nachholklausur findet am Dienstag den 20.04.10 von 10-12 st in der Amalienstr. 17, Raum 105 statt. Erlaubtes Hilfsmittel ist ein beidseitig handbeschriebenes A4 Blatt.
(22.02.10) Die Klausur ist korrigiert. Eine Liste mit den erreichten Punkten ist hier zu finden. Die Scheine mit den endgültigen Noten sind noch nicht ausgestellt.
(09.02.10) Die Liste mit Matrikelnummern derjeniger Studenten, die eine Zulassung zur Klausur erworben haben, ist hier zu finden. Studenten, die bereits aus früheren Algo II Vorlesungen eine Zulassung haben, scheinen nicht auf, sind jedoch auch zugelassen.
(04.02.10) Die Klausur findet am Donnerstag den 11.02.10 von 10-12 st in der Theresienstr. 37, Raum B132, statt. Erlaubtes Hilfsmittel ist ein beidseitig handbeschriebenes A4 Blatt. Am Mittwoch den 10.02.10 gibt es von 12-14 Uhr eine Fragestunde bzw. die Nachbesprechung von Übungsblatt 12 in der Amalienstr. 17 Raum 105. Die Mittwochs-Übung von 14-16 Uhr findet nur bei Bedarf statt.
(29.01.10) Zu Blatt 11: In der online gestellten "Herleitung Q-Funktion" ist ein kleiner Fehler auf Seite 1, ganz unten. Hier fehlt in der ersten Summe ein "ln" vor phi_theta_2.
(21.12.09) Die Übungen am 23.12.09 und 08.01.10 finden nicht statt. Die erste Übung im kommenden Jahr ist somit am 13.01.10. Übungsblatt 8 ist ein Bonusblatt und bis zum 12.01.10 abzugeben. Blatt 8 wird spätestens am 23.12.09 zur Verfügung gestellt. Bei Fragen zum Blatt bitte an die Übungsleiter wenden.
(06.11.09) Die elektronische Abgabe der Programmieraufgaben erfolgt per Mail an Lukas Windhager. Betreff: "Abgabe Algo2 BlattXX", mit XX ist zweistellige Blattnummer. Es ist möglich, die handschriftlich verfassten Lösungen einzuscannen und als PDF zu übermitteln.
(04.11.09) Blatt 1 wurde aktualisiert.
(03.11.09) Die Gruppenzuteilung ist aktualisiert worden. Das erste Übungsblatt ist online. Bitte beachten Sie die Vorgaben zur Bearbeitung und Abgabe (siehe Menüpunkt Übungsblätter).
(28.10.09) Das erste Übungsblatt gibt es am Di, 03.11.09. Die ersten Übungen finden dann ab 04.11.09 statt.
(27.10.09) Achtung: Ab nächste Woche beginnt die Vorlesung am Di um 10:00 s.t. und die Pause wird verkürzt, um den Übergang zu nachfolgenden Veranstaltungen zu erleichtern. Do bleibt es beim üblichen Ablauf.
Die Einteilung der Übungsgruppen findet sich unten. Bitte bei Problemen per e-mail melden, da ja einige Teilnehmer an ihrem angegebenen Zweittermin verhindert sind (bitte mit Begründung)
(19.10.09) Die Anmeldung zu den Übungsgruppen ist ab sofort möglich.
Die Vorlesung beginnt am Do 22.10.09 im Hörsaal A 105, Amalienstr 17.
Am 20.10.09 findet im Hörsaal HG E006 die Nachholklausur Algorithmische Bioinformatik I (SS2009) statt. Anmeldung ist erforderlich. Nähere Informationen siehe die zughörige Vorlesungsseite.

Dozent:

Zeit und Ort:

Di	10-12	Hauptgebäude E006
Do	10-12	A105, Amalienstr. 17

Übungen:

Assistenten: Lukas Windhager, Konrad Schreiber

Mi	14-16	Amalienstr. 17, 105
Mi	16-18	Amalienstr. 17, 105 (entfällt)
Fr	14-16	Amalienstr. 17, 107

Die Einteilung in die Übungsgruppen findet sich hier: Gruppeneinteilung.pdf (Stand 02.11.09). Sollten Sie an Ihrem Termin keine Zeit haben, kommen Sie bitte zum jeweils anderen Termin und melden sich beim Assistenten.

Inhalt der Vorlesung

Die Vorlesung gehört zum Grundkanon des Bioinformatikstudiums (5. Fachsemester) und behandelt grundlegende algorithmische Ansätze der Bioinformatik. Themenbereiche sind Genomsequenzierung, Mapping und Assembly, Genvorhersage und Genstruktur, Sequenzanalyse, Stringalgorithmen, Alignment und Datenbanksuche, Phylogenetische Verfahren, Proteinstrukturklassifikation und -vorhersage, Genomanalyse, Netzwerke und Expression, Proteinfunktion, Genomics und Proteomics. Bioinformatikressourcen, Standardimplementierungen und Datenbanken werden ebenfalls besprochen. Grundlegende Techniken des Algorithmenentwurfs, der Algorithmik, der Graphentheorie, der mathematischer Optimierung und Datenanalyse, sowie probabilistische Modelle und maschinelles Lernen werden eingefhrt und auf Bioinformatikprobleme angewendet. Die Vorlesung ist der zweite Teil eines zweisemestrigen Zyklus, Teil I konzentriert sich auf diskrete und kombinatorische Techniken, Teil II auf probabilistische Verfahren und speziellere Methoden der kombinatorischen Optimierung und Graphalgorithmen.

Scheinerwerb

Wer einen Schein erwerben will, muss sich zur Vorlesung und den Übungen bis zum 30. Oktober 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 letzten Vorlesungstermin des Semesters im Hörsaal statt

Die Wiederholungsklausur findet am ersten Vorlesungstermin Algorithmische Bioinformatik: Systeme und Netzwerke im vorgesehenen Hörsaal statt.

Übungsblätter

Vorgaben für die Abgabe der Übungsaufgaben

Übungszettel	Abgabe am	Dateien	Lösungen
Blatt 1	10.11.2009	Dateien Aufgabe 3 Dateien Aufgabe 4
Blatt 2	17.11.2009	Dateien Aufgabe 1 Dateien Aufgabe 2 (PAM matrix aus Aufgabe 1)
Blatt 3	24.11.2009	Dateien Aufgabe 3 Dateien Aufgabe 4
Blatt 4	01.12.2009
Blatt 5	08.12.2009	Gemeinsame Dateien Dateien Aufgabe 1 Dateien Aufgabe 2 Dateien Aufgabe 3
Blatt 5	08.12.2009	Gemeinsame Dateien Dateien Aufgabe 1 Dateien Aufgabe 2 Dateien Aufgabe 3
Blatt 6	15.12.2009	Datei Aufgabe 1 Datei Aufgabe 2 Muster Aufgabe 2 Durbin et al. (Download freischalten)
Blatt 7	15.12.2009	Datei Aufgabe 4
Blatt 8	12.01.2010	Datei Aufgabe 3
Blatt 9	19.01.2010
Blatt 10	26.01.2010
Blatt 11	02.02.2010	Datei Aufgabe 2 Dateien Aufgabe 3	Herleitung Q-Funktion
Blatt 12	09.02.2010		uebl12_loesung.pdf

Material

Um die Folien ansehen zu können, müssen Sie diese erst freischalten.

Datum	Thema	Folien
22.10.2009	I: WDH AlgBio I (SS 2009) + Administrativa	091022_I-1_Schedule.pdf
27.10.2009	II: Überblick AlgBio II	091027_II-1_Schedule.pdf
	II-2: Database search	091027_II-2_DB_search_AlignmentStatistics.pdf
29.10.2009	III: Fast sequence search (BYP, CL algorithms), FASTA (I)	091029_III_DB_search_AlignmentStatistics.pdf
3.11.2009	IV: FASTA(II) + BLAST	091103_IV_DB_search_AlignmentStatistics.pdf
5.11.2009	V: Genomics and Next Generation Sequencing	091105_V_Genomics_Epigenetics.pdf
10.11.2009	VI: BLAST / Alignment Statistics (I)	091110_VI_BLAST_Statistics.pdf
12.11.2009	VII: BLAST Statistics (II)	091112_VII_BLAST_Statistics.pdf
17.11.2009	VIII: Scoring Matrices (Dayhoff, etc.) (I)	091117_VIII-1_Align_Scoring.pdf
	VIII: Scoring Matrices (Dayhoff, etc.) (II)	091117_VIII-2_Align_Scoring.pdf
19.11.2009	IX-1: Multiple Alignment Intro (I)	091119_IX-1_Align_Lenhof.pdf
	IX-2: Multiple Alignment Intro (II)	091119_IX-2_Align_Lenhof.pdf
24.11.2009	X-1: MSA	091124_X_1_MultAli.pdf
	X-2: DCA	091124_X_2_BranchCut.pdf
26.11.2009	XI-1: MSA 2-Approximation, Center Star Alignment	091126_XI_1_MSA_Gusfield.pdf
	XI-2: Randomized Center Start, Consensus Error, Steiner Tree Alignment	091126_XI_2_MSA_Gusfield.pdf
1.12.2009	XII-1: Consensus and Steiner MSA	091201_XII-1_MSA_Gusfield.pdf
	XII-2: Ultra and Additive Metrics	091201_XII-2_Ultra_Add_NJ_Tree.pdf
3.12.2009	XIII: Ultra and Additive Metrics, CAT, CUT (II)	091203_XIII-1_Ultra_Add_NJ_Tree.pdf
8.12.2009	XIV-1: Profile Alignment, DiAlign	091208_XIV-1_ProfileDiAlign.pdf
	XIV-2: Iterative Alignment, RIW Method	091208_XIV-2_MultAli_Iter.pdf
10.12.2009	XV-1: Tree-Alignment: Lifted Alignments	091210_XIV-1_LiftedTreeAl_Gusfield.pdf
	XV-2: Tree-Alignment: Sankoff's Algorithm	091210_XIV-2_TreeAl.pdf
15.12.2009	XVI-1: Tree-Alignment: Upper bounds	091215_XVI-1_TreeAl.pdf
	XVI-2: Linear Programming	091215_XVI-2_LP.pdf
17.12.2009	XVII-1: Combinatorial Optimization, Approximation	091217_XVII-1_KombOpt.pdf
	XVII-2: Multiple Alignment: Overview of complexity results	091217_XVII-2_JiangW02.pdf
7.1.2010	XVIII-1: Probabilistic Modeling (I)	100107_XVIII-1_Prob_HMM.pdf
	XVIII-2: Probabilistic Modeling (II): Parameter Estimation and Lagrange multipliers	100107_XVIII-2_Prob_HMM.pdf
12.1.2010	XIX-1: Probabilistic Modeling (III): Ockham's razor, Inference	100112_XIX_1_Prob_HMM_print.pdf
	XIX-2: Probabilistic Modeling (IV): MAP, conjugate priors	100112_XIX_2_Prob_HMM.pdf
14.1.2010	XX-1: Probabilistic Modeling (V): Conjugate priors, Dirichlet (mixture) priors	100114_XX_1_Prob_HMM.pdf
	XX-2: Probabilistic Modeling (VI): Full bayesian modeling: Missing data, nuisance parameters, EM algorithm	100114_XX-2_Bayesian.pdf
19.1.2010	XXI-1: Expectation Maximization Algorithm (EM)	100119_XXI-1_Bayesian.pdf
	XXI-2: EM-Algorithm: Example Nuisance Parameters	100119_XXI-2_Bayesian.pdf
	XXI-3: EM-Algorithm: Example Missing Data	100119_XXI-3_Bayesian.pdf
21.1.2010	XXII-1: Random numbers	100121_XXII-1_RNMC.pdf
	XXII-2: Random numbers from a given distribution	100121_XXII_2_RNMC.pdf
26.1.2010	XXIII-1: Monte Carlo (MC) Sampling and Integration	100126_XXIII_1_RNMC.pdf
	XXIII-2: Markov Chains	100126_XXIII_2_MC_MCMC.pdf
28.1.2010	XXIV-1: Ergodic MC, Fundamental Theorem	100128_XXIV_1_MC_MCMC.pdf
	XXIV-2: Fundamental Theorem cont.	100128_XXIV_2_MC_MCMC.pdf
2.2.2010	XXV-1: Random Walks, Metropolis-Hastings Algorithm	100202_XXV_1_MC_MCMC.pdf
	XXV-2: Gibbs Sampling, Rejection Sampling	100202_XXV_2_MC_MCMC.pdf
4.2.2010	XXVI-1: Constructing MCMC algorithms: Metropolis, Boltzmann, Gibbs Sampling, Simulated Annealing	100204_XXVI_1_MC_MCMC.pdf
	XXVI-2: Hidden Markov Models (HMMS)	100204_XXVI_2_HMM.pdf
	HMM Tutorial, Rabiner,(1993)	rabiner.pdf
9.2.2010	XXVII-1: HMMs: Forward/Backward and Viterbi Algorithms	100209_XXVII_1_HMM.pdf
	XXVII-2: Constructing HMMS: Baum-Welch (EM) Algorithm	100209_XXVII_2_HMM.pdf

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