Modul 20-AM10 Data Science in der Biologie

Das Modul soll in den kritischen Umgang mit biologischen Messdaten sowie in die Nutzung einer Programmiersprache einführen. Dabei erwerben Studierende ein Bewusstsein für die Probleme der Datenerhebung, lernen den Umgang mit verschiedenen Datentypen, werten Daten explorativ und statistisch aus und visualisieren Datensätze zur Beantwortung verschiedener Forschungsfragen. Dies wird anhand einer Reihe von Fallstudien illustriert und geübt. Bei der statistischen Auswertung wird der Fokus stärker auf die Anwendung von Methoden gelegt als auf die Vermittlung theoretischer Grundlagen. Es wird gelernt, einfache Modelle aufzustellen und zu simulieren. Zu den erworbenen Programmierkenntnissen gehören das Einlesen, Auswerten, Visualisieren, Modellieren von Daten sowie der Umgang mit speziellen Bibliotheken und die Erstellung eigener einfacher Programme. Ziel ist es, eine Reihe an universellen Werkzeugen vorzustellen, die für vielfältige Problemstellungen im Rahmen der wissenschaftlichen Forschung und darüber hinaus genutzt werden können.

Das Erstellen und Auswerten von komplexen Datensätzen ist ein Bestandteil in allen Bereichen der Biologie. Im Rahmen dieses Aufbaumoduls soll der Umgang mit Daten an einem breiten Spektrum biologischer Inhalte geübt und gefestigt werden und so Studierenden Sicherheit bei der Planung, Durchführung und Auswertung wissenschaftlicher Experimente geben. Dazu wird ein Teil der Veranstaltung in Form einer Einführung in eine Programmiersprache (z.B. Python) ablaufen. Diese liefert die Grundlagen für weitere, vertiefende Anwendung in einzelnen Fallstudien, durch die Studierende einen Einblick in das datengestützte, wissenschaftliche Arbeiten erhalten sollen. Sie nutzen die Sprache dabei sowohl als Analysewerkzeug als auch als Mittel, um Daten zu simulieren, Modelle zu erstellen und eigene Programme zu schreiben. Die Fallstudien decken dabei in der Regel jeweils den gesamten Weg von Fragestellung über Datenaufnahme und -management bis hin zur Auswertung und Präsentation ab. In eigenen Datenanalyse-Projekten wenden die Studierenden die gewonnenen Fähigkeiten dann an, um eine eigene Fragestellung zu beantworten.

20-BM_b Mathematik, Teil Statistik/Informatik

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