Notebooks

Eine wichtige Frage der Präsentation ist, auf welche Weise man Biologen und Medizinern die erforderlichen praktischen Kenntnisse und Fertigkeiten im Umgang mit Algorithmen und Programmierung vermitteln kann. Im Gegensatz zu den meisten solchen Versuchen, die sich auf die Anwendung fertig implementierter Softwarepakete oder aber auf einfache Programmieraufgaben (z.B. in Perl) beschränken, sind wir den Weg über das Computeralgebra-Programm Mathematica gegangen. Mathematica erlaubt, elementare Beispiele bioinformatischer Anwendungen in transparenter Weise darzustellen, mathematische Hypothesen unmittelbar zu testen und die im Verlaufe des Buchs diskutierten Algorithmen schnell und effizient zu implementieren. In Mathematica stehen die Bausteine mathematischer Modelle (z.B. Differentialgleichungen oder spezielle Funktionen) auf derselben Stufe wie Verfahren der Datenhandhabung, Datenanalyse und Visualisierung. Das gesamte Spektrum bioinformatischer Arbeitsweisen kann so in derselben Umgebung erfolgen.

Die Mathematica-Dateien sind hier in elektronischer Form zum Download bereitgestellt.

Die Hinweise auf Gleichungen, Abbildungen und Literatur innerhalb der Textpassagen der Notebooks beziehen sich auf die Druckfassung des Buchs. Ergänzende Textpassagen und Befehle, die in der Druckversion des Buches nicht angegeben sind, sind in den Notebooks blau hinterlegt. Die Mathematica-Notebooks wurden mit der Version 10.4 erstellt.

Die hier zum Download bereitgestellten Notebooks können auch ohne Mathematica dargestellt werden. Die dafür benötigte Software CDF Player ist auf der Internetseite http://www.wolfram.com/cdf-player/ frei erhältlich.

 

Stand: 01.09.2017

Kapitel Mathematica-Exkurs Notebook



1 Einführung in das Computeralgebra-Programm Mathematica Einfuehrung.zip



2 Zerlegung der Einheit Zerlegung der Einheit.zip
2 Pseudoereignisse Pseudoereignisse.zip
2 ein fiktives NGS-Experiment NGS-Experiment.zip
2 Intron-Verteilung Intronverteilung.zip
2 Häufigkeitsverteilung von SNPs Haeufigkeitsverteilung von SNPs.zip
2 Viterbi-Algorithmus Viterbi-Algorithmus.zip
2 Posterior-Decodierung Posterior-Decodierung.zip
2 CpG-Inseln CpG-Inseln.zip



3 Bereitstellung der Substitutionsmatrix

Alignment.zip

3 Needleman-Wunsch-Verfahren
3 Ausgabe des Alignments und weitere Tests
3 Alignment von Zufallssequenzen
3 lokales Alignment mit dem Smith-Waterman-Verfahren
3 UPGMA UPGMA.zip



4 DAR(p)-Prozess DAR(p)-Prozess.zip



5 Fraktale Fraktale.zip
5 Small-World-Modell Small-World-Modell.zip
5 STRING-Datenbank STRING-Datenbank.zip
5 N-K-Modell N-K-Modell.zip
5 Ultrasensitivität

Ultrasensitivitaet.zip

Das Notebook Ultrasensitivität funktioniert unter der MASS Toolbox Version 1.06, aber nicht unter den späteren Versionen. Die Version 1.06 ist unter

https://github.com/opencobra/MASS-Toolbox/releases

zugänglich und steht hier zum Download zur Verfügung.

 

5 stöchiometrische Matrix stoichiometrische Matrix.zip