عن الدورة
في هذه الدورة، وهي جزء من برنامج MicroMasters في الخوارزميات وهياكل البيانات، ستتعرّف إلى كيفية توظيف خوارزميات الرسوم البيانية في حل مشكلتين أساسيتين في علم الأحياء الحديث: كيف نقوم بتسلسل جينوم كامل؟ وكيف نبني «شجرة الحياة» التطورية؟ في الجزء الأول من الدورة، ستتعلّم كيف يعتمد تسلسل الجينوم على تمثيل البيانات الحيوية في صورة رسم بياني (Graph) من أجل تجميع ملايين الشذرات الصغيرة من الحمض النووي DNA وتحويلها إلى جينوم واحد متصل (Contiguous Genome). ستفهم الفكرة العامة وراء تجميع الجينوم (Genome Assembly) وكيف تساعد الخوارزميات وهياكل البيانات على التعامل مع الحجم الهائل للقراءات القصيرة، وربطها بطريقة منهجية تقلّل الالتباس وتزيد دقة التجميع. بعد ذلك، ستنتقل الدورة إلى محور مختلف يعتمد على بيانات الجينوم نفسها: بناء شجرة تطورية تمثل العلاقات بين الكائنات الحية. ستتعلّم المبادئ الأساسية لعلم التطور الجزيئي وبناء الأشجار التطورية (Phylogenetics)، وكيف يمكن استخدام خوارزميات مناسبة لاستخلاص «شجرة الحياة» من بيانات الجينومات، بما يتيح مقارنة الأنواع وفهم تاريخها التطوري. تقدَّم هذه الدورة من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، وتركّز على الربط بين مفاهيم علوم الحاسوب (الخوارزميات، هياكل البيانات، والرسوم البيانية) وتطبيقاتها المباشرة في علم الأحياء الحاسوبي وتسلسل الجينوم وبناء الأشجار التطورية.
ماذا ستتعلم
- خوارزميات الرسوم البيانية
- خوارزميات تجميع الجينوم
- علم الوراثة التطوري وبناء الأشجار التطورية
المتطلبات المسبقة
- إتقان أساسيات لغة برمجة واحدة على الأقل: الحلقات، المصفوفات، المكدسات، الاستدعاء الذاتي (Recursion).
- أساسيات الرياضيات: البرهان بالاستقراء، والبرهان بالتناقض.
المدرسون
Pavel Pevzner
Ronald R. Taylor Professor of Computer Science
Phillip Compeau
Assistant Teaching Professor