Поступление 2017 личный кабинет

Хемоинформатика и молекулярное моделирование

09.04.03 Прикладная информатика
форма
обучения:
Очная 2 года
количество мест: 10/10
  • 10 бюджетных мест
  • 10 контрактных мест
вступительные
испытания:
ДЭ ВЭ КД КП
  • Дистанционный экзамен
  • Вступительный экзамен
  • Конкурс докладов «Конгресс молодых ученых»
  • Конкурс «Портфолио» Университета ИТМО
стоимость обучения
в 2017 году:
199 тыс. руб.
в год
  • 199 тыс. руб в год для граждан Российской федерации
  • 219 тыс. руб в год для иностранных граждан

ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ

Руководитель программы
Учебный план
Языки обучения
Учебные корпуса
Кронверкский пр., д. 49Биржевая линия, д.14Биржевая линия, д.16

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ

Программа будет готовить магистров для работы в высокотехнологичных областях современной фармакологии и компьютерной разработки лекарств, сбора, анализа и хранения данных о химических соединениях, для классификации и конструирования новых молекулярных структур с заданными свойствами. Программа развёрнута силами и на базе кафедры ИТГС на факультете ИКТ, на котором с 2011 года успешно работает лаборатория биоинформатики и МНЛ структурной биоинформатики. На кафедре ИТГС имеется кадровый состав, силами которого будет обеспечено обучение по подавляющему большинству дисциплин программы. Обучающиеся будут получать знания по биоинформатике с упором на структурную биологию, молекулярное моделирование и конструирование.


АКТУАЛЬНОСТЬ И ЗНАЧИМОСТЬ ПРОГРАММЫ

В рамках новой образовательной программы кафедра интеллектуальных технологий в гуманитарной сфере Университета ИТМО будет готовить специалистов для работы в высокотехнологичных областях, связанных с вычислительной фармакологией, компьютерной разработкой лекарств, конструированием молекулярных структур с заданными свойствами, а также обработкой, и хранением и визуализацией больших массивов данных  промежуточной информации для этих целей. С развитием науки и технологий скорость накопления данных В химии и биологии стремительно растет. Чтобы справиться с объемами информации, приходится применять знания математические методы, сложные алгоритмы и и информационные технологии. Необходимо решать вопросы хранения, упорядочивания, классификации данных. Отдельная тема – разработка новых лекарственных препаратов. Если шестьдесят-семьдесят лет назад химики делали это на основе собственного опыта, то сегодня мы можем и должны автоматизировать этот хотя бы часть этого  процесса. Объединение компетенций в области естественных наук и информационных технологий пригодится для решения задач широкого профиля – навыки выпускников будут также востребованы и в других сферах, к примеру, персонифицированной медицины или материаловедения. Специальность не ограничивается медицинской химией и фармакологией. Исследования магистрантов могут быть посвящены молекулярному моделированию новых материалов, или, к примеру, экологическому мониторингу в газонефтяной области. В России найдется немного вузов, которые готовят студентов по этому направлению, и ни одного с такими же традициями преподавания и исследований в сфере IT, как в Университете ИТМО.

ЦЕЛЬ ПРОГРАММЫ

Цель образовательной программы – научить студентов использовать средства интеллектуального анализа данных, математического моделирования, информационных технологий и программирования, компьютерного молекулярного моделирования для решения практических задач химии.

Задачи образовательной программы – обучение навыкам и подходам решения профессиональных задач в следующих областях:

научно-исследовательская деятельность;

аналитическая деятельность;

проектная деятельность.

ДИСЦИПЛИНЫ

Математическое моделирование и теория принятия решений

Дисциплина нацелена на формирование общекультурных компетенций (готовность критически переосмысливать накопленный опыт, изменять при необходимости профиль своей профессиональной деятельности), общепрофессиональных компетенций (готовность выявить сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлечь соответствующий математический аппарат и информационные технологии для их решения) и профессиональных компетенций (способность строить математические модели и разрабатывать алгоритмы обработки информации с использованием современных математических методов, способность использовать математические методы в задачах моделирования процессов обработки информации) выпускника. Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с применением математического моделирования для принятия решений.

Программирование на C, C++, Java

Студенты изучают основные понятия, виды и характеристики современного программного обеспечения технологии Java, типичные подходы и технологии автоматизации информационных процессов, методы анализа прикладной области на концептуальном, логическом, математическом и алгоритмическом уровнях, методы и средства прикладных процессов и информационного обеспечения решения прикладных задач, конструирование и отладку программных средств. А также получают навыки и умения для анализа особенностей и комбинирования методов проектирования и разработки на языке Java, навыки по созданию программных проектов в IDE. анализу предметной области, выявлению информационных потребностей и разработке требований к различным задачам.

Хемоинформатика

Хемоинформатика - это научная дисциплина, возникшая за последние 40 лет в пограничной области между химией и вычислительной математикой. Было осознано, что во многих областях химии огромный объем информации, накопленный в ходе химических исследований, может быть обработан и проанализирован только с помощью компьютеров. Более того, многие из проблем в химии настолько сложны, что для их решения требуются новые подходы, основанные на применении методов информатики. Студенты учатся разрабатывать и применять методы для построения баз данных по химическим соединениям и реакциям, для прогнозирования физических, химических и биологических свойств соединений и материалов, для поиска новых лекарственных препаратов, анализа спектральной информации, для предсказания хода химических реакций и планирования органического синтеза.

ПРЕПОДАВАТЕЛИ

Наталия Федоровна Гусарова старший научный сотрудник, кандидат технических наук
Андрей Владимирович Куркин кандидат технических наук
Максим Валерьевич Хлопотов кандидат технических наук

ТЕМЫ ВЫПУСКНЫХ РАБОТ

  • Разработка и исследование нового алгоритма на базе машинного обучения для генерации органических молекул
  • Разработка и исследование нового алгоритма на базе машинного обучения для предсказания растворимости по формуле SMILES
  • Создание и программная реализация нового алгоритма с использованием графов для упорядочивания конформаций белков

НАБОР КОМПЕТЕНЦИЙ

Студенты будут уметь использовать возможности сети Интернет в области хемоинформатики, пользоваться основными молекулярными редакторами (ChemDraw, ISIS Draw, ChemWindow), программами для работы с базами химических данных (СhemFinder, ISIS Base), создавать собственные базы данных, оперировать ими, проводить поиск в них; использовать дескрипторное представление химического пространства для поиска веществ с требуемыми свойствами, уметь вычислять основные дескрипторов и понимать их смысл; пакетом программ Аcd Labs, проводить молекулярного докинга, использовать методы SAR/QSAR/QSPR в создании веществ с заданными свойствами; интеллектуальный анализ данных (Data Mining), рассчитать молекулярные дескрипторы, фрагментные дескрипторы, физико-химические дескрипторы, оценить липофильности log P.

И получат навыки по анализу химических баз данных для решения

конкретных задач; навыками по решению химических задач с использованием средств хемоинформатики; основными методы и приемами работы в основных молекулярных редакторах, программах для работы с базами химических данных, пакете программ, методами отображения химического вещества в базах данных, методами молекулярного докинга, основными программами для создания и оперирования базами данных; основными методами интеллектуального анализа и уметь строить SAR/QSAR/QSPR зависимости с их использованием.

ТРУДОУСТРОЙСТВО И ВОСТРЕБОВАННОСТЬ ПРОФЕССИИ

Эксперты Московского Центра исследований и разработок ЕМС и НИУ «Высшая школа экономики» (ВШЭ) представили результаты исследования, посвящённого рынку биоинформатики в России. Биоинформатика — одно из наиболее перспективных направлений информатики, которое занимается теоретическими вопросами хранения и передачи информации в биологических системах. Приведенная аналитика дает первое общее представление о ландшафте науки и бизнеса в сфере геномики в России и может быть использована для дальнейшего, более детального изучения научного сообщества по биоинформатике в России. На сегодняшний день российский рынок геномики и биоинформатики находится в стадии активного формирования. Его объем не превышает 500 млн. рублей. Однако темпы роста рынка достаточно высоки и превышают 30%. Основными катализаторами роста рынка являются: фантастическое падение стоимости геномного секвенирования и накопление доказательств медицинской эффективности данных диагностических технологий, а также рост осведомленности врачей и граждан о возможностях современной геномики. «Мы с позитивом смотрим на будущее развитие биоинформатики в России – комментирует Евгения Майер, директор по развитию Центра исследований и разработок ЕМС в «Сколково». – Сегодня биоинформатика стремительно набирает популярность и среди «молодых умов», и среди представителей различных компаний. Мы выступаем за продолжение исследований в данной области, так как расшифровка генома человека поможет раскрыть многие тайны функционирования нашего организма». Перспективы развития рынка весьма многообещающи и включают в себя такие области, как: генетическая консультация при планировании семьи, скрининг эмбрионов при ЭКО, пренатальная и неонатальная диагностика наследственных заболеваний, рутинная диагностика раковых опухолей. С начала 2000 количество образовательных программ и количество маленьких компаний, занимающихся геномными исследованиями, стабильно растет. Основные научные центры расположены в Москве, Санкт-Петербурге и Новосибирске.

ПРАКТИКА И СТАЖИРОВКИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ

В научных центрах Санкт-Петербурга.

Обратная связь

* Имя
* E-mail
Ваше сообщение