Nome do Projeto
Grupo de estudos sobre machine learning para bioinformática - 2021
Ênfase
Ensino
Data inicial - Data final
24/03/2021 - 31/12/2021
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
A área de bioinformática vem desempenhando um papel cada vez mais crucial nos avanços da ciência biológica e da biotecnologia. Esta disciplina consiste na aplicação de métodos computacionais no processamento de dados biológicos, com foco principal naqueles derivados de técnicas de biologia molecular e bioquímica, como o sequenciamento de genomas, análise de estruturas de biomoléculas, compreensão de rotas metabólicas e de regulação gênica, dentre outros. Com o aumento exponencial na disponibilidade de dados observado nos últimos anos, métodos de aprendizado de máquina vem sendo cada bem mais empregados na criação de soluções para a bioinformática, permitindo assim a extração de conhecimento de forma mais automática e com menor necessidade de intervenção humana, a criação de métodos preditivos para diversas características de interesse, dentre outras aplicações. Deste modo, visando a melhor formação de recursos humanos no contexto da biotecnologia e bioinformática, o presente projeto tem por objetivo facilitar a troca de conhecimentos sobre a bioinformática, aprendizado de máquina e outras áreas correlatas.

Objetivo Geral

Promover a troca de conhecimentos sobre a aplicação de técnicas de aprendizado de máquina (machine learning) no contexto da bioinformática.

Justificativa

A área de bioinformática vem desempenhando um papel cada vez mais crucial nos avanços da ciência biológica e da biotecnologia. Esta disciplina consiste na aplicação de métodos computacionais no processamento de dados biológicos, com foco principal naqueles derivados de técnicas de biologia molecular e bioquímica, como o sequenciamento de genomas, análise de estruturas de biomoléculas, compreensão de rotas metabólicas e de regulação gênica, dentre outros. Com o aumento exponencial na disponibilidade de dados observado nos últimos anos, métodos de aprendizado de máquina vem sendo cada bem mais empregados na criação de soluções para a bioinformática,

O aprendizado de máquina (machine learning) é uma área da inteligência artificial dedicada à criação de algoritmos capazes de resolverem problemas para os quais não foram explicitamente programados. Para isso, ao invés de executarem instruções definidas para um problema específicos, os algoritmos aprendem, a partir da exposição a conjuntos de dados, quais "hipóteses" são mais relevantes para a solução de um problema específicos, e as utilizam posteriormente para a solução de um determinado problema. Deste modo, um mesmo algoritmo pode ser empregado para diferentes domínios de problemas, sendo necessário apenas o seu treinamento com dados específicos para o objetivo em questão. No contexto da bioinformática, o aprendizado de máquina permite a extração de conhecimento de forma mais automática e com menor necessidade de intervenção humana através da criação de métodos preditivos para diversas características de interesse. Exemplo disso são as ferramentas preditivas para características de proteínas, que aprenderam, a partir de dados já descritos na literatura científicas, como relacionadas a sequência da mesma com a sua localização sub-celular, função biológica, e até mesma estrutura terciária.

Deste modo, visando a melhor formação de recursos humanos no contexto da biotecnologia e bioinformática, o presente projeto tem por objetivo facilitar a troca de conhecimentos sobre a bioinformática, aprendizado de máquina e outras áreas correlatas.

Metodologia

O grupo de estudo se reunirá semanalmente, de forma remota, através da plataforma Google Meet. Os encontramos tão duração de aproximadamente 1 hora, sendo para cada semana definido um tópico e uma pessoa responsável para apresenta-la. Será encorajado a apresentação de exemplos práticos, com código, e a discussão de artigos científicos pertinentes.

Indicadores, Metas e Resultados

Serão avaliados como indicadores de desempenho do presente projeto a assiduidade dos alunos participantes, devendo estes ter pelo menos 70% de presença para receberem os certificados de participação no projeto. Ao final do projeto também será feito uma avaliação dos encontros e temas selecionados através de um formulário do Google Forms.

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