DD2435 Neuronnäts- och biomodellering 9,0 hp

Mathematical Modelling of Biological Systems

Kursen behandlar matematisk modellering och datorsimulering av nervceller och nervcellsnät samt av andra fysiologiska och biokemiska strukturer och processer.

  • Utbildningsnivå

    Avancerad nivå
  • Huvudområde

    Datalogi och datateknik
    Informations- och kommunikationsteknik
    Informationsteknik
  • Betygsskala

    A, B, C, D, E, FX, F

Kurstillfällen/kursomgångar

HT19 biomod19 för programstuderande

HT18 för programstuderande

Lärandemål

Efter kursen ska studenten kunna

  • förklara användningen av och antaganden bakom biofysikaliska och biokemiska modeller och metodiker
  • beräkna grundläggande biofysikaliska och biokemiska storheter inom stökiometri, jonstatik, jondynamik, diffusion och cellkompartments
  • exemplifiera användandet av kontinuerliga, stokastiska eller boolska modeller
  • förklara modeller för synapser och dess plasticitet samt för nätverk av nervceller
  • använda och vidareutveckla simuleringsprogramvara för genetiska, biokemiska och neuronala nätverk

för att studenten

  • ska kunna förklara användningen av och antaganden bakom biologiska modeller
  • i yrkeslivet ska kunna utföra biologiskt modellerings och simuleringsarbete

Kursens huvudsakliga innehåll

Metoder för matematisk modellering och datorsimulering av biologiska processer och funktioner. I första hand behandlas nervsystemet (nervceller och nervcellsnät), men också andra organsystem tas upp. Intracellulära processer såsom biokemiska nätverk, enzymkinetik och cellsignalering, genetiska nätverk och switchar behandlas liksom biologisk morfogenes och några aktuella teorier för biologisk perception, inlärning, och minne.

Behörighet

För fristående kursstuderande krävs 90 högskolepoäng varav 45 högskolepoäng inom matematik eller informationsteknik. Dessutom krävs engelska B eller motsvarande.

Rekommenderade förkunskaper

Motsvarande de för D, E och F obligatoriska kurserna i matematik, numeriska metoder och datalogi. Därutöver rekommenderas kurserna DD2400 Cell- och molekylärbiologi samt DD2401 Neurovetenskap eller motsvarande.

Litteratur

Meddelas senast 4 veckor före kursstart på kursens hemsida. Föregående läsår användes D. Johnston & S. Miao-Sin Wu: Fundamentals of cellular neurophysiology, MIT Press.

Examination

  • LAB1 - Laboration, 1,5, betygsskala: P, F
  • PRO2 - Projektuppgift, 3,0, betygsskala: P, F
  • TEN2 - Tentamen, 4,5, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F

I denna kurs tillämpas skolans hederskodex, se: http://www.kth.se/csc/student/hederskodex.

Krav för slutbetyg

En tentamen (TEN2, 4,5 hp).
Laborationsuppgifter (LAB1, 1,5 hp).
Projektuppgift (PRO2, 3 hp).

Ges av

EECS/Intelligenta system

Kontaktperson

Alexander Kozlov (akozlov@kth.se) tel: 070 759 6583; alt - Erik Fransén (erikf@csc.kth.se) tel: 08/790 6902

Examinator

Arvind Kumar <arvkumar@kth.se>

Erik Fransén <erikf@kth.se>

Övrig information

Kursen samläses till stor del med DA7048 Modellering av cellbiologiska processer och kan ej kombineras med denna.

Påbyggnad

Diskuteras med kursledaren.

Versionsinformation

Kursplan gäller från och med VT2019.
Examinationsinformation gäller från och med VT2019.