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Sommersemester 2012

Dr. Toralf Kirsten, Anika Großhttp://dbs.uni-leipzig.de

Universität LeipzigInstitut für Informatik

Datenbanken in der

Bioinformatik

Kapitel 0

Organisation

DBS-Module

� Master-Studium � 10-202-2215 – Moderne Datenbanktechnologien (Kleines Modul))

� 10-202-2216 – Moderne Datenbanktechnologien (Großes Modul))

� 10-202-2213 – Anwendungsbezogene Datenbankkonzepte (Kleines Modul)

� 10-202-2214 – Anwendungsbezogene Datenbankkonzepte (Großes Modul)

� 10-202-2011 – Masterseminar Informatik / Seminarmodul

� Bachelor-Studium� 10-201-2211 – Datenbanksysteme 1

� 10-201-2212 – Datenbanksysteme 2

� 10-201-2210 – Datenbankpraktikum

� 10-201-2224 – Realisierung von Informationssystemen

� 10-201-2010 – Bachelorseminar Informatik / Seminarmodul

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Masterstudium DBS-Profil

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Vorlesung BiodatenbankenUniversität Leipzig

DBS-LehrveranstaltungenLogo Name Typ SWS Sem.

Datenbanksysteme 1 Einführung 2+1 WS

Datenbanksysteme 2 Einführung 2+1 SS

Implementierung von DBS 1

Vertiefung 2 WS

Implementierung von DBS 2

Vertiefung 2 SS

Mehrrechner-DBS Vertiefung 2 WS

Data Warehousing Vertiefung 2 SS

Datenintegration Vertiefung 2 WS

Bio-Datenbanken Vertiefung 2 SS

Ontologie-Management

Vertiefung 2 WS

Cloud Data Management

Vertiefung 2 SS

Name Typ Sem.

DB-Praktikum

Praktikum SS

Data-Warehouse-Praktikum

Praktikum WS

Problem-seminar

Seminar WS

Bachelor-seminar

SeminarSS+WS

Master-seminar

SeminarSS+WS

LV im SS12

Mapping: Module – Lehrveranstaltungen SS12

� Master-Module “Anwendungsbezogene Datenbankkonzepte” (zwei bzw. drei Veranstaltungen für kleines bzw. großes Modul):� Data Warehousing

� Cloud Data Management

� Bio-Datenbanken

� ggf. DBS2

� Bachelor-Modul “Realisierung von Informationssystemen” � Data Warehousing

� Cloud Data Management

� Bachelorseminar / Masterseminar � Vortrag über laufende Bachelor/Masterarbeit

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Zur Vorlesung allgemein …

� Vorlesung: donnerstags, 9:15-11:45 UhrSeminargebäude Universitätsstraße, Raum SG 3-10

� http://dbs.uni-leipzig.de/de/stud/2012ss/biodbs

� Abschluss� schriftliche Prüfung im Juli/August 2012 (60 min)

� erfolgreiche Klausurbewältigung setzt Kenntnisse und Fertigkeiten voraus, die die Mitarbeit in der Vorlesung erfordert

� Prüfungsrelevant ist die Vorlesung, nicht ein Skript

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Zur Vorlesung allgemein …

� Fragen oder Probleme � Jederzeit in der Vorlesung

� E-Mail

� Sprechstunde: Nach Vereinbarung

� Anregungen und Kommentare zur Verbesserung

� Feedback ist ausdrücklich erwünscht!

� Kontakt� Dr. Toralf Kirsten

� tkirsten@izbi.uni-leipzig.de

� Raum: 315 (P.-Rosenthal-Straße 27)

� Anika Groß

� gross@informatik.uni-leipzig.de

� Raum 4-25 (Johannisgasse 26)

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Vorlesungsziele

� Kenntnis typischer BioDB und ihre Klassifikation

� Sequenz-, Protein-, Genom-, Publikations-DB, …

� Semantik der Daten, Modelle, Zugriffsmethoden, Verwendung

� Grundverständnis wichtiger Verfahren zur Datengewinnung und -verarbeitung

� Sequenzierung, Microarray-Analyse, …

� Annotationskonzept

� Kenntnis wichtiger Integrationstechniken

� Ähnlichkeitssuche

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Vorläufiges Inhaltsverzeichnis

1. Motivation und Grundlagen

2. Klassifizierung von BioDB, Überblick

3. Sequenzierung und Genexpressionsanalyse

4. Datenmodelle und Anfragesprachen

5. Modellierungsalternativen

6. Versionierung von Datenbeständen

7. Annotationen

8. Datenintegration: Ansätze und Systeme

9. Datenmanagement in der Cloud

Groß

Kirsten

Groß

Kirsten

Groß

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Literatur

� Lesk: Bioinformatik – Eine Einführung. Spektrum Akademischer Verlag, 2003

� Letowsky: Bioinformatics – Database and Systems. Kluwer, 2001

� Lacroix, Critchlow: Bioinformatics: Managing Scientific Data. Morgan Kaufman, 2003

� Pewzner: Computational Bioinformatics: An algorithmic Approach. MIT Press, 2000

� Waterman: Introduction to Computational Biology: Maps, Sequences, Genomes. CRC Press, 1995

� Vorlesungsskript basiert teilweise auf:� Sarah Cohen-Boulakia, Ulf Leser: Next Generation Data

Integration for the Life Sciences, Tutorial at ICDE 2011

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Literatur - Datenbanksysteme

• Viele Bücher und Publikationen vorhanden

• H. Garcia-Molina, J.D. Ullman, J. Widom: Database SystemsPrentice Hall, 2008

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Literatur – Daten-/Informationsintegration

• Viele Bücher und Publi-kationen vorhanden

Ulf Leser, Felix NaumannInformationsintegrationdpunkt.verlag, 2007

� relativ neu, umfassend,anschaulich

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Noch Fragen?

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Wiederholung

� Datenquelle, Datei, Datenbank, Datenbanksystem

� Informationssystem: Komplex aus Hard- und Software mit Komponenten zur dauerhaften Speicherung, Ausgabe und Verarbeitung von Daten in einer aus dem Themengebiet der erhaltenen Info begründeten Form� Daten � Information: mit Hilfe der Begriffswelt und der Theorien

einer Wissenschaft

� "begründete Form"� Begriffswelt muss bekannt und nutzbar sein

� Nutzerschnittstelle kennt Begriffswelt

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Wiederholung

� Schichtenmodell von DBMS

� Datenmodellierung

� Entity-Relationship-Modell� Entitäten und Beziehungen

� Zusätzlich: Attribute, Wertebereiche, Schlüssel

� UML-Modell� Klassen und Assoziationen

� Zusätzlich: Attribute, Methoden, …

� Unterschiedliche Diagrammtypen

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Typen von Daten

� Wissen

� bestätigt, abstrakt, dicht

� Texte, Grafiken

� Publikationen

� Information

� Interpretiert, gefiltert

� Objekte, Annotationen

� Daten

� Gemessen, kontext-frei,rohe, dreckige Daten

� Zahlen, Sequenzen, Metadaten

Biocarta, Apoptosis Pathway

Affimetrix Chip

Micro Array