Hoppa till huvudinnehållet
Till KTH:s startsida Till KTH:s startsida

CB1020 Projekt i matematisk modellering 3.0 hp

Kurs-PM HT 2022-50959

Version 1 – 2022-08-16 15:27:56

Kursomgång

HT 2022-1 (Startdatum 2022-08-29, Svenska)

Undervisningsspråk

Svenska

Kursen ges av

CBH/Teoretisk kemi och biologi

Kurs-PM HT 2022

Presentation av kursen

Kursens avser att ge (i) en praktisk erfarenhet i projektarbetsformen, (ii) en fördjupad förståelse för matematiska metoder i biooteknologi och (iii) baskunskaper i programmering riktad mot matematisk modellering.

Matematiska modeller används för att rationalisera och bättre förstå en mängd fenomen i biologi och bioteknologi. Kursen fokuserar på två skilda metoder att utföra matematisk modellering nämligen genom (i) ordinära differentialekvationer (ODE) och (ii) agentbaserade modeller (ABM). 

I princip är valet of programspråk som vi väljer för att implementera en given modell inte viktigt. Men det är däremot viktigt att varje ingenjör behärskar ett generellt programmeringsspråk och Python fyller denna roll väl och kommer att vara valet för denna kurs.

Rubriker markerade med en asterisk ( * ) kommer från kursplan version VT 2022

Innehåll och lärandemål

Kursinnehåll

Kursen syftar till att träna förmågor som är viktiga för att arbeta i projektform. Kursen ger grundläggande kunskaper om matematisk modellering och dess roll och funktion för biotekniska tillämpningar. Kursen ger grundläggande kunskaper i strukturerad programmering för implementering av matematiska modeller. Kursens projekt är tvärvetenskapliga och inriktade mot områden som ligger nära bioteknik.

Kursen innehåller:

  • Diskussion om modelleringens roll inom bioteknik
  • Tillämpning av projektledningsverktyg
  • Design och implementering av ett projekt inom bioteknik med fokus på matematisk modellering.
  • Litteratursökning och referenshantering.
  • Självreflektion baserad på gruppdynamik och processer.
  • Rapportskrivning.
  • Muntlig presentation.

Lärandemål

Efter godkänd kurs skall studenten uppvisa

Färdighet och förmåga genom att:

  • Planera och genomföra ett simuleringsprojekt i en grupp av 4-6 medlemmar enligt överenskomna tidsramar.
  • Identifiera relevant information och kritiskt utvärdera och använda den för att utforma och genomföra projektet.
  • Implementera en grundläggande matematisk modell i ett datorprogram.
  • Visa förmåga att presentera projektets mål, genomförande och resultat i skriftlig och muntlig form.

Värderingar och förhållningssätt genom att:

  • Kombinera vetenskapliga discipliner inom projektet.
  • Utvärdera grupparbetet och individens egen arbetsinsats mot det gemensamma målet, inklusive användning av verktyg för projektledning, och förmågan att stimulera den egna och gruppens prestation.
  • Visa en god förmåga att redovisa projektets mål, process, resultat och slutsatser i en skriftlig rapport och vid en muntlig presentation.

Förberedelser inför kursstart

Kurslitteratur

Huvudsaklig litteratur innefattar

  • Ronald W. Shonkwiler and James Herod. Mathematical Biology: An Introduction with Maple and Matlab. Springer, second edition, 2009
  • Erling S. Andersen and Eva Schwencke. Projektarbete—en vägledning för studenter. Studentlitteratur, 2013
  • Jake VanderPlas. A Whirlwind Tour of Python. O'Reilly, 2016

men en viktig komponent är den egna litteraturstudien inriktad mot gruppens specifika problem.

Utrustning

Vi kommer att skriva Pythonprogram och i möjligaste mån vill vi utnyttja våra personliga datorer för detta ändamål. En laptop/desktop med något av de tre vanliga opertivsystemen ska fungera fint:

  • Windows
  • Mac OS
  • Linux

Programvara

Vi kommer att använda mjukvara distribuerad via Anaconda. Vårt gränssnitt för programutveckling kommer att vara JupyterLab. Vi kommer att ladda ner mjukvara från Anaconda med pakethanteraren conda som rekommenderas att installera via Miniconda.

Examination och slutförande

Betygsskala

P, F

Examination

  • PRO1 - Projekt, 2,0 hp, Betygsskala: P, F
  • UPP1 - Egna reflektioner, 1,0 hp, Betygsskala: P, F

Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s samordnare för funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.

Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.

Avsnittet nedan kommer inte från kursplanen:

Projekt ( PRO1 )

Egna reflektioner ( UPP1 )

Etiskt förhållningssätt

  • Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
  • Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
  • Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.

Ytterligare Information

Övriga föreskrifter

Det finns kurser som helt eller delvis har samma innehåll: BB1220 Projekt i bioteknik

Fakta om kursomgång

Startdatum

2022-08-29

Kursomgång

  • HT 2022-50959

Undervisningsspråk

Svenska

Kursen ges av

CBH/Teoretisk kemi och biologi

Kontakter

Kursansvarig

Lärare

Examinator