Anotační metodologie pro doménově specifické biologické modely

Bc. Tadeáš Děd

Master's thesis

Rigorous Annotation of Domain-Specific Biological Models

Anotácia:

Práce se zaměřuje na netriviální problém tvorby zápisu biologických procesů a anotaci doménově specifických matematických modelů těchto procesů. Cílem bylo jasně specifikovat formu biochemického prostoru (BCS) a navrhnout anotační metodologii, která by takového prostoru využívala k popisu matematických modelů buňečných procesů. V úvodní části práce definujeme problémy, které v popisu biologických procesů a matematických modelů nastávají a jejich dosavadní řešení. V další části uvádíme syntax i sémantiku navrženého semi-formálního uživatelsky přívětivého jazyka pro popis biologických systémů spolu s návrhem anotační metodologie pro matematické modely. BCS i proces anotace byly v průběhu jejich vývoje diskutovány s několika členy konsorcia CyanoTeam, aby bylo vyhověno potřebám jak biologů, tak tvůrců modelů. V poslední části uvádíme několik příkladů, u nichž byla tato metodologie s úspěchem aplikována. V samotném závěru práce diskutujeme její přínos a její případné rozšíření.

Abstract:

This thesis targets a problem in the precise description of biological processes and the annotation of domain specific mathematical models. Its aim was to precisely define a form of biochemical space (BCS) as a formal language and data model and to propose a methodology which would describe how this space can be used for the annotation of mathematical models. The first section of the thesis defines the main problems occurring when dealing with biological processes and their respective mathematical models, a brief overview of existing solutions is then given. In the following section the syntax and semantics of the proposed semi-formal language are presented. A description of the implementation of BCS as a data model on the web platform e-cyanobacterium.org is then given as a case study, outlining the successful usage of BCS as annotation for three models of intracellular processes in cyanobacteria. Finally the contribution of the thesis is discussed, along with potential areas for its extension.

Kľúčové slová

anotace, buněčné procesy, matematické modely, formální popis

Jazyk práce: Czech

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 25. 5. 2015

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 22. 6. 2015
• Vedúci: RNDr. David Šafránek, Ph.D.
• Oponent: Mgr. Matej Klement

Masaryk University

Faculty of Informatics

Master programme / odbor:
Applied Informatics / Bioinformatics