МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЯНКИ КУПАЛЫ»

КАФЕДРА БИОХИМИИ

Реферат

по курсу «Основы информационных технологий» на тему

«ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОГРАММ ADVANCED GRAPHER, STATISTICA И GRAPHPAD PRISM ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В БИОХИМИИ»

ВЫПОЛНИЛ:

Магистрант кафедры биохимии,

специальность 1-318001 «Биология»

Шуриберко Алексей Владимирович

ПРОВЕРИЛ:

Гродно 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ В БИОХИМИИ И ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ИХ РЕШЕНИЯ 4

1.1Непараметрические методы оценки значимости различий 8

ГЛАВА 2. КРАТКиЙ ОБЗОР НЕКОТОРЫХ ПРОГРАММ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ 10

2.1 Обзор STATISTICA 13

2.2 Обзор Prism 17

2.3 Обзор Advanced Grapher 18

ГЛАВА 3. ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ Advanced Grapher, STATISTICA и GraphPad Prism ДЛЯ РАСЧЕТОВ 20

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 27

ВВЕДЕНИЕ

Исторически биология складывалась как описательная наука. Например, существенной частью работы Чарльза Дарвина как биолога в его экспедициях были иллюстрации, изображение различных видов животных. С появлением возможности оцифровывать изображения анализ графической информации вернулся в биологию в новом аспекте. В определенном смысле первым человеком, применившем информатику в биологии, можно считать Г. Менделя, поскольку он использовал количественные данные для решения чисто биологической задачи: подсчитывая число горошин, имеющих различный фенотип в ряду поколений, он смог сформулировать законы наследственности.

Постепенно в биологии появлялось все больше параметров, которые можно было «пересчитать», и к статистической генетике добавились исследования динамики популяций, кинетики биохимических реакций и других процессов, протекающих в биологических системах. Хрестоматийно известная модель системы «хищник – жертва» была одним из первых примеров использования математики для моделирования биологических процессов. Существенным компонентом в этом развитии стало использование численных методов в биофизике для моделирования структуры и динамики биополимеров – белков и нуклеиновых кислот. Такие вычисления, безусловно, требовали значительных компьютерных мощностей.

В 1980-х годах в развитии разных наук и технологий наблюдались два тренда: во-первых, стали доступны в больших масштабах (сотни и тысячи) первые последовательности белков и нуклеиновых кислот, во-вторых, появились персональные компьютеры, позволившие биологам анализировать новые типы данных, справиться с которыми вручную было уже сложно. Например, программа PC/GENE, написанная швейцарским биоинформатиком Амосом Байрохом, работала на простейшем персональном компьютере PC/XT с тактовой частотой процессора 4 МГц и позволяла делать практически все, что было тогда нужно молекулярному биологу. Примерно тогда же (1986 г.) А. Байрох создал банк данных белковых последовательностей SwissProt, который и сегодня сохраняет свой статус всемирно известного и надежного информационного ресурса.

Информационные технологии перестали быть уделом программистов и математиков, что привело к расширению круга биологических задач, решаемых с помощью компьютеров.

Таким образом, к середине 1990-х годов информатика заняла достойное место среди других отраслей знания. Признание ее значимости мировой научной общественностью было отмечено появлением мировых центров – «трех китов» биоинформатического мира: Европейского института биоинформатики (European Bioinformatics Institute, EBI, 1992), Национального центра биотехнологической информации США (National Centre for Biotechnological Information, NCBI, 1988 г.), которая является крупнейшей базой научной информации и Банка данных ДНК Японии (DNA Data Bank of Japan, DDBJ, 1986 г.). Следует отметить, что такой «взрывной» рост объема данных касался (и касается в основном до сих пор) преимущественно молекулярной биологии. Биополимеры, хранящие наследственную информацию (ДНК), а также те, которые выступают как непосредственные инструменты в биохимических реакциях в клетке (белки), можно представить как последовательность символов – своего рода букв в том или ином алфавите. Такого рода информация очень легко формализуется для хранения и обработки в вычислительных системах.

Объемы данных в современной биологической науке таковы, что без применения информационных технологий их анализ практически невозможен.

Целью этого реферата является оценка возможностей использования программ Advanced Grapher, STATISTICAи GraphPad Prism для статистического обсчета, представления и обработки данных биохимических исследований.

Задачи:

1. Определить проблемные стороны обсчета данных биохимических исследований;

2. Изучить функциональные возможности программ Advanced Grapher, STATISTICAи GraphPad Prism для биохимии;

3. Применить программы Advanced Grapher, STATISTICAи GraphPad Prism для решения конкретных задач в биохимии.