☆システムバイオロジー特論（Advanced Systems Biology）[1602]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

近年、制御工学は、機械や電気システムだけでなく、生物システムにも応用されている。その中でも、細胞内で生じている生物現象をシステムとして捉え、細胞の制御メカニズムを解明しようとする「システムバイオロジー」が注目されている。そして、生物現象を数理モデルとして表現して、その制御構造を解析したり、予測しようという研究が活発に行われている。本講義では、制御工学＋生物学という新しい考え方を理解し、システムバイオロジーの基礎である数理モデリング、制御理論、シミュレーション技術について具体的な経験を積む事を目的とする。

＜授業計画及び準備学習＞

1. システムバイオロジーの概要 -細胞をシステムとして考える？-
2. 確定論的モデル
3. 動的モデルと静的モデル
4. 微分方程式モデル
5. 微分方程式モデルの例題
6. 確率論的モデル
7. 確率論の復習
8. ブーリアンネットワークモデル
9. ベイジアンネットワークモデル
10. モンテカルロ法
11. 粒子シミュレーション
12. 数理モデルとシミュレーション
13. 並列計算機の概要
14. 並列計算機を使った演習
15. 総合演習

＜成績評価方法及び水準＞

レポート（40%）＋最終課題（60%）により成績評価を行う。

＜教科書＞

プリントを配布

＜参考書＞

倉田博之、宮野悟訳（Uri Alon著）：システム生物学入門 -生物回路の設計原理-、共立出版

＜オフィスアワー＞

新宿校舎（A1661室）：金曜日（15:00〜17:00）

＜学生へのメッセージ＞

実際の現場での開発や設計では、色々な分野の技術や考え方を臨機応変に組み合わせて問題解決に当たるということが多いです。意外な組み合わせが役に立つ実例としてもシステムバイオロジーは大変面白い学問だと思います。また、理論と計算機を相補的に利用するという点も参考になると思います。

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