課程資訊
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學年/學期 |
113/1 |
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授課教師 |
黃柏榕 |
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開課單位 |
生醫所博士班 |
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年級-班別 |
1-甲 |
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科目代號(學分) |
BMD502(2) |
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課程名稱 |
計算生物學 |
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開課序號 |
64114 |
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主要開課序號 |
64093 |
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修課學生 |
本校: 1人；外校: 0人 |
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人數限制 |
2~60 |
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上課時間地點 |
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核心能力 |
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備註 |
多智組必修 |
教學大綱
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教科書 |
自編教材 |
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教科書ISBN |
0000000000 |
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參考書 |
Bioinformatics and Computational Biology: A Primer for Biologists |
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課程講義網址 |
無 |
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整體教學目標 |
隨著生醫大數據快速擴展與累積，多體學與跨領域整合能力已成為必備能力。 1) 培養生物醫學背景學生跨領域與多體學整合能力 2) 熟習作業系統、多體學分析程式編譯與執行、軟體套件虛擬化封裝、GPU與高速平行化運算與雲端運算系統操作。 |
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教學方法 |
觀念講述、範例操作示範、課堂操作練習、課堂討論 |
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課程簡介 |
本課程包含二大部分： 1) 介紹計算生物學家所需的各類跨領域技能 此部分將學習計算生物學家必備的基礎能力，包含：系統軟硬體安裝、指令式開發環境、自動與平行化運算以及目前熱門的軟體虛擬化封裝與雲端分析平台快速部署技術。 2) 體學與結構生物學常用軟體實際操作與演練 此部分將教導學生如何利用免費雲端運算平台進行多體學數據整合分析，以微小蛋白質為範例，從基因體中預測小開放閱讀框架，再利用機器學習技術識別隱藏的微小蛋白質序列，接著進行基因注釋與基因產物功能性分析。同時利用Colab雲端運算平台認識Alphafold蛋白質立體結構深度學習預測技術，並配合冷凍電顯技術進行優化。最後，介紹巨分子結構視覺化、分子對接、虛擬藥物篩選等軟體的操作。目標希望幫助學生能將跨領域與多體學知識進行整合。同時，將安排參訪校內或校外高速運算資源，引導學生善用校內外學術資源，增廣見聞，跨能致勝。 |
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彈性學習 |
Special topic 1: Docker container construction for AlphaFold and foldseek (2 小時，黃柏榕老師) Special topic 2: Protein structure prediction and structure alignment using Dockerized applications (2 小時，黃柏榕老師) * course materials will be provided in E-leaning |
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成績考核 |
作業：40% 期中考：30% 期末報告：30% |
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師生互動時間 |
星期一 12:00-14:00 分機#3729 黃柏榕老師聯絡方式：pjhuang@gap.cgu.edu.tw |
教學進度
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項次 |
教學主題 |
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1 |
1.So you want to be a computational biologist? 2.授課教師: 黃柏榕 |
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2 |
1.Installation, configuration, and operation of computational environment 2.授課教師: 黃柏榕 |
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3 |
1.Familiar with Workstation、Server & HPC Cluster 2.授課教師: 黃柏榕 |
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4 |
1.Linux system & Shell Script 2.授課教師: 黃柏榕 |
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5 |
1.Pipeline、parallel computing and queueing System 2.授課教師: 黃柏榕 |
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6 |
1.Dependency management, project isolation and version control system 2.授課教師: 黃柏榕 |
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7 |
1.Docker container I 2.授課教師: 黃柏榕 |
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8 |
1.Mid-term 2.授課教師: 黃柏榕 |
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9 |
1.Docker container II 2.授課教師: 黃柏榕 |
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10 |
1.Nextflow: scalable and reproducible scientific workflows using software containers 2.授課教師: 黃柏榕 |
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11 |
1.Nextflow application: cancer variant annotations 2. 授課教師: 黃柏榕 |
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12 |
1.School Sports Day 2.授課教師: 黃柏榕 |
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13 |
1.Protein folding using Colab Alphapfold 2.授課教師: 黃柏榕 |
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14 |
1.Protein complex prediction & visualization 2.授課教師: 黃柏榕 |
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15 |
1.Student Report I 2.授課教師: 黃柏榕 |
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16 |
1.Student Report II 2.授課教師: 黃柏榕 |
先修課程
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本課程沒有先修課程規定 |