Εξόρυξη γνώσης από βιολογικά δίκτυα μοριακής βιολογίας

• Κύριος συγγραφέας: Ασλάνης, Ιωάννης
• Άλλοι συγγραφείς: Aslanis, Ioannis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Μοριακή βιολογία; Βιολογικά δίκτυα; Γονιδιακή έκφραση; sc-RNAseq; Molecular biology; Biological networks; Gene expression

Η ταχύτατη ανάπτυξη της τεχνολογίας έχει οδηγήσει σε μεγάλη αύξηση του ρυθμού παραγωγής βιολογικών δεδομένων. Το γεγονός αυτό κατέστησε επιτακτική την ανάγκη συνεργασίας μεταξύ επιστημόνων της βιολογίας και της πληροφορικής με αποτέλεσμα να έχουμε την εμφάνιση μιας νέας ερευνητικής διεπιστημονικής περιοχής, της βιοπληροφορικής. Η βιοπληροφορική αποτελεί την τομή αυτών δύο επιστημών και σκοπός της είναι η ανάπτυξη και χρήση εργαλείων για την διαχείριση και ανάλυση του τεράστιου όγκου των βιολογικών δεδομένων. Παράλληλα με τη βιοπληροφορική, η συνεχώς αυξανόμενη ανάγκη για αποδοτική και αποτελεσματική διαχείριση μεγάλων όγκων δεδομένων οδήγησε στην εξέλιξη ενός άλλου ερευνητικού πεδίου αυτού της εξόρυξης γνώσης (data mining). Η ανακάλυψη γνώσης από βάσεις δεδομένων παρέχει ένα σύνολο ισχυρών εργαλείων για την ανάλυση νέων τύπων δεδομένων με σκοπό την αποδοτική και αποτελεσματική εξαγωγή γνώσης. Αυτά τα εργαλεία συνδυάζουν τεχνικές από διάφορες περιοχές, όπως είναι η στατιστική, η αναγνώριση προτύπων και η τεχνολογία βάσεων δεδομένων, με σκοπό την αντιμετώπιση των εμποδίων και των περιορισμών που τίθενται από τις παραδοσιακές μεθόδους ανάλυσης δεδομένων. Πολλά από τα βιολογικά δεδομένα κωδικοποιούνται στη μορφή δικτύων και γράφων. Για την εξαγωγή γνώσης από αυτά χρησιμοποιούνται τεχνικές ανάλυσης, τροποποίησης και απεικόνισης που λαμβάνουν υπόψιν τους όλα τα ειδικά χαρακτηριστικά μιας πληροφορίας που είναι κωδικοποιημένη με αυτό τον τρόπο. Η παρούσα διπλωματική έχει ως αντικείμενο μελέτης της, την ανακάλυψη γνώσης από βιολογικά δεδομένα και δίκτυα, και εντάσσεται στα πλαίσια των ερευνητικών περιοχών της εξόρυξης γνώσης και της βιοπληροφορικής. Στους στόχους της διπλωματικής εργασίας περιλαμβάνεται αρχικά η ανασκόπηση του ερευνητικού πεδίου της ανάλυσης και επεξεργασίας βιολογικών δεδομένων και βιολογικών γράφων, η παρουσίαση μεθόδων και εργαλείων για ανάλυση και απεικόνιση αυτών και τέλος η δημιουργία ενός πακέτου σε R βασισμένο στη βιολογία συστημάτων το οποίο εξάγει υποδίκτυα σχετιζόμενα με κάποια πάθηση από δεδομένα RNA αλληλούχισης μεμονωμένου κυττάρου.