Rannsóknir í sameindalíffræði og lífefnafræði (LÍF114F)

Námskeiðið er fyrir framhaldsnema og mikilvægur hluti af námi fyrir alla framhaldsnema á sviði sameindalíffræði. Námskeiðið skiptist í tvo meginhluta; kynningu á rannsóknargrein (journal club) og kynningu á rannsóknarverkefni nemandans (work in progress). Í kynningu rannsóknargreina velja nemar nýlega grein um áhugavert rannsóknarefni og kynna markmið og niðurstöður greinarinnar. Markmið er að læra að lesa greinar á gagnrýninn hátt og kynna fyrir öðrum. Nemendur eru spyrlar á kynningu greinar sem aðrir nemendur hafa valið. Ætlunin er að auka gagnrýna hugsun nemandans hvað varðar markmið rannsókna og aðferðir til að ná þeim. Í verkefniskynningu á nemandinn að kynna verkefni sitt með megináherslu á markmið verkefnisins, inngang, aðferðir sem eru notaðar, niðurstöður og áætlað áframhald í verkefninu. Markmið þessa er að nemandinn læri að segja frá verkefni sínu skýrt og skipulega. Verkefniskynningin leiðir oft til lausna á vandamálum sem upp hafa komið, vegna hugmynda og athugasemda frá öðrum nemendum og kennurum.

Námskeiðið er kennt á ensku bæði á haust- og vormisseri. Nemandinn má taka námskeiðið fjórum sinnum sem gefur samanlagt 8 ECTS.

Mætingaskylda er í námskeiðið.

Lokaverkefni (LUF441L)

• Efni lokaverkefnis skal valið í samráði við leiðbeinanda (leiðbeinendur) úr hópi fastra kennara heimadeildar. Lokaverkefnið er 30 eða 60 einingar. Að öllu jöfnu tekur undirbúningur og vinna lokaverkefnis a.m.k. tvö misseri. Sérhverjum meistaranema er frá upphafi náms úthlutað umsjónarkennara sem leiðbeinir um skipulag námsins. Ef nemandi er ekki komin með leiðbeinanda fyrir lokaverkefni þá ber honum að snúa sér til umsjónarkennara til að fá aðstoð við það
• Val viðfangsefnis er fyrst og fremst á ábyrgð nemandans en í samráði við leiðbeinanda. Þess skal gætt að verkefnið tengist viðfangsefnum viðkomandi námsleiðar
• Próf lokaverkefnis skiptist í tvo hluta: Munnlegt próf og opinberan fyrirlestur
• Viðstaddir í munnlegu prófi er nemandi, leiðbeinandi, prófdómari og meðlimir meistaranámsnefndar. Nemandinn heldur stutta kynningu um verkefnið sitt. Mikilvægt er að markmið og rannsóknarspurning (ar) komi skýrt fram, helstu niðurstöður og lærdóm sem draga má af verkefninu.
• Samkvæmt reglum meistaranám sviðsins þurfa allir nemendur sem hyggjast brautskrást frá Verkfræði- og náttúruvísindasviði að halda opinberan fyrirlestur um lokaverkefnið sitt.
• Skil þarf rafrænu eintaki af lokaverkefni í Skemmuna sem er stafrænt varðveislusafn lokaverkefna við alla háskóla á Íslandi. 
• Samkvæmt reglum Háskóla Íslands eiga allar MS ritgerðir að vera opnar eftir að þeim hefur verið skilað inn á skemmuna.

Hæfniviðmið:

Að MS-ritgerð lokinni á nemandi að geta:

• Mótað rannsóknarspurningu/tilgátu
• Beitt viðeigand kenningaramma til að varpa ljósi á viðfangsefni sitt
• Nýtt hefðbundnar aðferðir til þess að svara tiltekinni rannsóknarspurningu
• Dregið saman þekkingu á fræðasviðinu og unnið rannsókn sem felur í sér framlag til þess
• Aflað gagna, gagnrýnt þau og túlkað
• Metið umfang rannsóknarefnis og skipulagt vinnu sína í samræmi við það
• Sett fram rannsóknaniðurstöður, rökstutt þær og tengt við stöðu þekkingarinnar á  fræðasviðinu
• Dregið ályktanir af ófullkomnum gögnum og gert grein fyrir takmörkunum rannsóknar sinnar

Skipulag og aðferðir í rannsóknum (LÍF128F)

Markmið er að veita nemendum í rannsóknarnámi, meistara og doktorsnemum, innsýn í hagnýt atriði varðandi námið, undirbúning og framkvæmd rannsókna og frágang gagna.

Farið verður í siðferðileg, hagnýt og tæknileg atriði er varða skyldur leiðbeinanda og umsjónar, skil á stöðuskýrslum, rannsóknaráætlun og stöðupróf, nemendaskipti. Skyldur og réttindi nemans gagnvart kennara og HÍ, skyldur kennara við nemanda, frágangur lokaritgerðar/greina, höfundar að útgefnu efni tengdu verkefninu, launa/styrkjamál á meðan á námi stendur. Öryggi á tilraunastofu, tryggingamál o.fl. tengdu öryggi nemenda. 

Undirbúningur og gerð styrkumsókna, sjóðir sem framhaldsnemendur geta sótt um styrki í. Frágangur gagna, greinaskrif, fyrirlestrar (framsaga og raddbeiting), gerð veggspjalda, atvinna að námi loknu og atvinnuviðtöl.

Uppbygging námsins: Fyrirlestrar umsjónaraðila, erindi gestafyrirlesara og umræðufundir, framsögur nemenda, útbúningur veggspjalda, yfirlestur og verkefnavinna.

Miðað er við að námskeiðið standi í 11 vikur á haustmisseri.

Reiknigreind (IÐN102M)

Við hönnun á greind kerfi er þörf fyrir sjálfvirk kerfi sem læra að taka góðar ákvarðanir út frá eigin reynslu. Í námskeiðinu er kynnt fyrir nemendum styrkingalærdómur (e. reinforcement learning), reiknifræðileg nálgun þar sem kerfi endurbætast sjálfkrafa með gagnvirkni og umbun—án beinnar leiðsagnar. Fjallað er um Markov-ákvörðunarferli, kvik-bestun (e. dynamic programming), Monte Carlo aðferðir, bestun á stefnu (e. policy optimization), áætlanagerð, leitaraðferðir og djúp tauganet sem nálgunarlíkön. Námskeiðið sameinar fræðilega umfjöllun og verkefnavinnu þar sem nemendur fá tækifæri til að móta, greina og leysa stærðfræðileg líkön fyrir ákvörðunarverkefni. Jafnframt er lögð áhersla á ítrunarferli og gagnrýna umræðu um hvað það þýðir að reiknirit læri og hvaða áhrif sjálfstæð reiknigreind gæti haft á vísindi og samfélag.

Mannerfðafræði (LÍF513M)

Fyrirlestrar: Erfðaháttur og ættartré. Skipulag erfðaefnis mannsins. Litningar, litningabreytingar, litningagallar. Staðsetning gena. Sambandsgreining /Tölfræðileg nálgun. Erfðagreining. Flóknir erfðagallar, erfðir og umhverfi. Erfðir og krabbamein. Genalækningar. Þróun mannsins og skyldra tegunda. Siðferðileg efni tengd mannerfðafræði, upplýst samþykki og persónuupplýsingar. Gert er ráð fyrir að nemendur hafi almenna undirstöðu í erfðafræði.

Verklegt: Túlkun gagna úr erfðagreiningingum, unnið með tjáningargögn, greining gagna úr litningalitunum, unnið með gögn úr kortlagningu á erfðaþáttum.

Líftölfræði II (Klínísk spálíkön) (LÝÐ301F)

Námskeiðið er beint framhald af Líftölfræði I og veitir nemendum praktíska handleiðslu í tölfræðiúrvinnslu í eigin rannsóknarverkefnum. Útreikningar á hlutfallslegri áhættu og leiðréttri hlutfallslegri áhættu. Fylgni og einföld aðhvarfsgreining, margvíð línuleg aðhvarfsgreining og lógistísk aðhvarfsgreining. Þetta námskeið byggir á tveimur meginhugmyndum sem móta þema þess. Spá með tölfræðilegum líkönu. Nemendur læra að smíða líkön — eins og lógistísk (tvíkosta) aðhvarflíkön og Cox áhættu-líkön — sem meta líkur á atburðum út frá fyrirliggjandi gögnum. Mat á aðgreiningargetu líkans
Megináhersla er lögð á að meta hversu vel líkön greina á milli einstaklinga með mismunandi útkomur, með mælikvörðum eins og flatarmáli undir ROC ferli (AUC), samræmisstuðli (concordance index) og öðrum frammistöðumælingum.

Námskeiðið byggist á fyrirlestrum og dæmatímum. Í dæmatímunum verður notast við tölfræðiforritið R.

Erfðamengja- og lífupplýsingafræði (LÍF659M)

Erfðamengjafræði og lífupplýsingafræði samþættast á margvíslega vegu. Erfðatækni opnaði möguleika á raðgreiningu erfðamengja, greiningum á tjáningar- og prótínmengjum. Með raðgreiningum á erfðamengjum þúsundum lífvera opnast möguleikar á að nýta upplýsingarnar til að öðlast þekkingu og skilning á líffræðilegum fyrirbærum. Samanburðaraðferð þróunarkenningar Darwins er fræðilegur grundvöllur fyrir greiningar á slíkum upplýsingum. Sameiginlegir eiginleikar varðveittir í mismunandi lífverum eiga sér grunn í varðveittum hlutum erfðamengja. Að sama skapi liggja rætur nýjunga í svipfari oft í hlutum erfðamengja sem eru mismunandi á milli tegunda. Það á jafnt við um eiginleika dýra, plantna, örvera og fruma, þroskunar og ensímkerfa.

Námskeiðið fjallar um hugmyndafræði og aðferðafræði til samanburðar, um greiningu erfðamengja einstakra lífvera (genomics), umhverfiserfðamengja (metagenomics) og tjáningarmengja (transcriptome) til að svara líffræðilegum, læknisfræðilegum og hagnýtum spurningum. Fyrirlestrar verða um, byggingu og raðgreiningu erfða-, tjáningar- og prótínmengja, sameindaþróun, ólíkar gerðir lífupplýsinga, gagnagrunna, skeljaforrit, inngang að python og R umhverfinu, keyrslu forrita og breytingar á þeim. Æfingar: Sækja gögn í gagnagrunna, Blast, samraðanir og pússlun mengja, samanburður erfðamengja tegunda og greining erfðabreytileika innan tegunda. Unnið verður með gagnagrunna, m.a. flybase, Genebank, ENSEMBL og E.coli. Gögn verða sótt með Biomart og Bioconductor, og fjallað um áreiðanleika gagna í gagnagrunnum. Kynnt verða algrímar er liggja til grundvallar leitar-forrita og forrit kynnt sem hægt er að keyra yfir vefinn, grunnatriði Python-forritunar, opinn hugbúnaður á UNIX/Linux, uppsetning hugbúnaðar af vefnum á eigin tölvum. Greining gagna úr RNA-seq, RADseq og heilraðgreiningum.

Nemendur vinna smærri og stærri verkefni og skila, og kynna munnlega niðurstöður úr stóra verkefninu. Í umræðufundum verða frumheimildir ræddar.

Lokaverkefni (LUF441L)

• Efni lokaverkefnis skal valið í samráði við leiðbeinanda (leiðbeinendur) úr hópi fastra kennara heimadeildar. Lokaverkefnið er 30 eða 60 einingar. Að öllu jöfnu tekur undirbúningur og vinna lokaverkefnis a.m.k. tvö misseri. Sérhverjum meistaranema er frá upphafi náms úthlutað umsjónarkennara sem leiðbeinir um skipulag námsins. Ef nemandi er ekki komin með leiðbeinanda fyrir lokaverkefni þá ber honum að snúa sér til umsjónarkennara til að fá aðstoð við það
• Val viðfangsefnis er fyrst og fremst á ábyrgð nemandans en í samráði við leiðbeinanda. Þess skal gætt að verkefnið tengist viðfangsefnum viðkomandi námsleiðar
• Próf lokaverkefnis skiptist í tvo hluta: Munnlegt próf og opinberan fyrirlestur
• Viðstaddir í munnlegu prófi er nemandi, leiðbeinandi, prófdómari og meðlimir meistaranámsnefndar. Nemandinn heldur stutta kynningu um verkefnið sitt. Mikilvægt er að markmið og rannsóknarspurning (ar) komi skýrt fram, helstu niðurstöður og lærdóm sem draga má af verkefninu.
• Samkvæmt reglum meistaranám sviðsins þurfa allir nemendur sem hyggjast brautskrást frá Verkfræði- og náttúruvísindasviði að halda opinberan fyrirlestur um lokaverkefnið sitt.
• Skil þarf rafrænu eintaki af lokaverkefni í Skemmuna sem er stafrænt varðveislusafn lokaverkefna við alla háskóla á Íslandi. 
• Samkvæmt reglum Háskóla Íslands eiga allar MS ritgerðir að vera opnar eftir að þeim hefur verið skilað inn á skemmuna.

Hæfniviðmið:

Að MS-ritgerð lokinni á nemandi að geta:

• Mótað rannsóknarspurningu/tilgátu
• Beitt viðeigand kenningaramma til að varpa ljósi á viðfangsefni sitt
• Nýtt hefðbundnar aðferðir til þess að svara tiltekinni rannsóknarspurningu
• Dregið saman þekkingu á fræðasviðinu og unnið rannsókn sem felur í sér framlag til þess
• Aflað gagna, gagnrýnt þau og túlkað
• Metið umfang rannsóknarefnis og skipulagt vinnu sína í samræmi við það
• Sett fram rannsóknaniðurstöður, rökstutt þær og tengt við stöðu þekkingarinnar á  fræðasviðinu
• Dregið ályktanir af ófullkomnum gögnum og gert grein fyrir takmörkunum rannsóknar sinnar

Rannsóknir í sameindalíffræði og lífefnafræði (LÍF223F)

Námskeiðið er fyrir framhaldsnema og mikilvægur hluti af námi fyrir alla framhaldsnema á sviði sameindalíffræði. Námskeiðið skiptist í tvo meginhluta; kynningu á rannsóknargrein (journal club) og kynningu á rannsóknarverkefni nemandans (work in progress). Í kynningu rannsóknargreina velja nemar nýlega grein um áhugavert rannsóknarefni og kynna markmið og niðurstöður greinarinnar. Markmið er að læra að lesa greinar á gagnrýninn hátt og kynna fyrir öðrum. Nemendur eru spyrlar á kynningu greinar sem aðrir nemendur hafa valið. Ætlunin er að auka gagnrýna hugsun nemandans hvað varðar markmið rannsókna og aðferðir til að ná þeim. Í verkefniskynningu á nemandinn að kynna verkefni sitt með megináherslu á markmið verkefnisins, inngang, aðferðir sem eru notaðar, niðurstöður og áætlað áframhald í verkefninu. Markmið þessa er að nemandinn læri að segja frá verkefni sínu skýrt og skipulega. Verkefniskynningin leiðir oft til lausna á vandamálum sem upp hafa komið, vegna hugmynda og athugasemda frá öðrum nemendum og kennurum.

Námskeiðið er kennt á ensku bæði á haust- og vormisseri. Nemandinn má taka námskeiðið fjórum sinnum sem gefur samanlagt 8 ECTS.

Mætingaskylda er í námskeiðið.

Frumulíffræði II (LÍF614M)

Áherslan er á rannsóknagreinar. Nýlegar rannsóknir á ýmsum sérsviðum frumulíffræði verða til umfjöllunar og er það breytilegt hverju sinni. Fyrir hvern fyrirlestur eru lagðar mest fram þrjár greinar.

Hver nemandi hefur framsögu um eina nýlega rannsóknargrein þar sem ítarlega er gert grein fyrir aðferðum og niðurstöðum. Nemandinn skrifar ritgerð um rannsóknargreinina og ræðir túlkun niðurstaðna á gagnrýninn hátt.

Dæmi um sérsvið sem hefur verið fjallað um: Náttúrulegt ónæmi, príon, pontin og reptin próteinin, skautun þekjufruma, þroskun loftæða, gagnagreining á genatjáningargögnum, sjálfsát, uppruni kjarnans.

Inngangur að kerfislíffræði (LVF601M)

Kerfislíffræði er þverfaglegt svið sem rannsakar líffræðileg fyrirbæri byggt á samverkandi líffræðilegum þáttum. Í kerfislíffræði er sérstök áhersla lögð á það hvernig líffræðileg kerfi breytast yfir tíma. Í þessu námskeiði munum við fjalla sérstaklega um þá þætti kerfislíffræðinnar sem snúa að heilsu og sjúkdómum manna.

Þetta námskeið mun kynna 1) notkun líkana fyrir líffræðileg ferli (bæði genastjórnunarlíkön og efnaskiptalíkön); 2) frumulíffræðileg fyrirbæri sem stuðla að samvægi (e. homeostasis), t.d. þroskun vefja og seiglu örvera og 3) greiningu á sameindamynstri sem finnast í stórum erfðagreiningargögnum, sem tengjast sjúkdómum í mönnum og geta nýst í flokkun sjúklinga og uppgötvun lífmerkja. Þannig mun námskeiðið fjalla um notkun kerfislíffræðilegra aðferða á þremur helstu stigum líffræðinnar, þ.e. á sameindum, frumum og lífverum.

Námskeiðið felur í sér lestur og túlkun vísindagreina, útfærslu reiknirita, vinnslu á rannsóknarverkefni og kynningu á vísindalegum niðurstöðum.

Fyrirlestrar munu samanstanda af bæði (1) kynningu á grunnhugtökum kerfislíffræðinnar og (2) tölvukennslu þar sem Python forritunarmálið er notað. Námskeiðið verður kennt á ensku.

Forritun ofurtölva (REI204M)

Hönnun samhliða tölva og ýmis líkön af forritun þeirra. Högun tölva út frá samnota minni og út frá dreifðu minni með skeytaflutningi. Samhliða forritun tölvuklasa með MPI og samhliða forritun fjölkjarna tölva með OpenMP. Samhliða reiknirit við röðun, leit og ýmis verkefni í línulegri algebru og netafræði.

For a longer description refer to the English page.

Course topics will be very similar like HPC in Fall 2019:

http://www.morrisriedel.de/hpc-course-fall-2019