Metody wirtualnej rzeczywistości w bioinformatyce 1100-4PM21
Treści kształcenia:
1. Zasady wizualizacji 3D. Przegląd technologii VR. Metody wirtualnej rzeczywistości w badaniach struktury i dynamiki złożonych układów.
2. Podstawowe elementy specjalizowanej platformy VisNow (https://visnow.icm.edu.pl) służącej do analizy i manipulowania trójwymiarowymi obiektami, ze szczególnym uwzględnieniem układów (bio)molekularnych, (bio)medycznych oraz molekularnych pól. Praktyczne ćwiczenia z wykorzystaniem tego środowiska.
3. Siły molekularne na poziomie mikroskopowym (o atomowej zdolności rozdzielczej) i mezoskopowym (z wykorzystaniem efektywnych potencjałów dla całych grup molekularnych). Podstawy środowiska modelowania, wizualizacji i manipulowania strukturami (bio)molekularnymi, NAMD/VMD (https://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/, https://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/). Podstawy modelu sterowanej (interaktywnej) dynamiki molekularnej (”Steered Molecular Dynamics”) z uwzględnieniem sił generowanych przez badacza. Sterowana dynamika molekularna w zastosowaniach praktycznych.
4. Praktyczne zastosowania specjalizowanego systemu wirtualnej rzeczywistości bazującego na manipulatorach 3D-systems (https://www.3dsystems.com/haptics-devices/touch/) .
5. Podstawy technologii druku 3D. Praktycznie zastosowania w drukowaniu złożonych układów (bio)molekularnych. Inne zastosowania metod VR.
Kierunek podstawowy MISMaP
chemia
informatyka
biologia
biotechnologia
fizyka
Efekty kształcenia
Umiejętności i kompetencje:
Zapoznanie studentów z podstawami teorii wizualizacji 3D oraz technologii systemów wirtualnej rzeczywistości. Nabycie praktycznych umiejętności zastosowań technik VR w badaniach struktury i funkcji układów (bio)molekularnych oraz w innych zastosowaniach, istotnych z punktu widzenia rozwoju nowoczesnych metod bioinformatyki i biologii systemów.
Wiedza:
Zna podstawowe teorie oraz technologie wizualizacji 3D i systemów wirtualnej rzeczywistości (K_W05).
Umiejętności:
Potrafi stosować wizualizacji 3D i technik wirtualnej rzeczywistości w badaniach struktury i funkcji układów (bio)molekularnych oraz w innych zastosowaniach, istotnych z punktu widzenia rozwoju nowoczesnych metod bioinformatyki i biologii systemów
(K_U08).
Kryteria oceniania
Egzamin w formie pisemnego testu.
Praktyki zawodowe
Praktyki można odbyć w Pracowni Bioinformatyki Instytutu Medycyny Doświadczalnej, Polskiej Akademii Nauk.
Literatura
Praca zbiorowa, ed. B. Lesyng, "Metody wirtualnej rzeczywistości w modelowaniu układów biomolekularych i nanoukładów". Kurs dydaktyczny Uniwersytetu Warszawskiego dla studiów II stopnia nauk przyrodniczych (wykłady i ćwiczenia).
NAMD user's guide
http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/2.9/ug/
VMD User's guide
https://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/current/ug/
Więcej informacji
Więcej informacji o poziomie przedmiotu, roku studiów (i/lub semestrze) w którym się odbywa, o rodzaju i liczbie godzin zajęć - szukaj w planach studiów odpowiednich programów. Ten przedmiot jest związany z programami:
Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb: