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Biostat (DM 270) - a.a. 2014/15

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Biostat

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Anno accademico 2014/2015

Codice dell'attività didattica
MFN0340
Docenti
Prof. Maria Teresa Giraudo (Titolare del corso)
Dott. Silvia Castrignanò (Titolare del corso)
Corso di studi
Laurea in Matematica
Anno
3° anno
Periodo didattico
Primo semestre
Tipologia
D.M. 270 TAF C - Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
MAT/06 - probabilita' e statistica matematica
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto
Prerequisiti

Possibilmente aver sostenuto l'esame di Calcolo delle Probabilità e Statistica.

It is recommendable to have taken the exam of the Probability and
Statistics course.
Mutuato da
SSD: 3 cfu BIO/11, 3 cfu MAT/06
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso si prefigge di fornire agli studenti gli strumenti per eseguire analisi statistiche di base tramite un software specifico e di far loro comprendere l’utilità delle applicazioni pratiche della Statistica prendendo spunto dal suo utilizzo nel contesto della biologia.

INDICATORI DI DUBLINO (in riferimento al Regolamento Didattico di
Ateneo, descrittori europei del titolo di studio- "descrittori di Dublino",
http://www.study-in-italy.it/php5/scheda_corso.php?
ambiente=offf&anno=2009&corso=1214968 )
Conoscenza e capacità di comprensione Il corso, partendo dalle
conoscenze di base di statistica (obiettivo 4), consente agli studenti di
uilizzarle in un contesto applicativo approfondendo nel contempo le
competenze computazionali e informatiche tramite l'uso di sofware
statistico specifico (obiettivo 18). Il corso utilizza un testo in inglese,
conosciuto ed utilizzato in diverse università estere, favorendo l’abitudine
alla lettura di testi matematici in lingua inglese.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione Il corso presenta agli
studenti le modalità specifiche della statistica per estrarre informazioni
qualitative da dati quantitativi (obiettivo 4). Li pone inoltre in grado di
utilizzare strumenti informatici specifici per acquisire le possibili
informazioni (obiettivo 5).
Autonomia di giudizio Gli studenti sono posti in grado di proporre e
analizzare modelli statistici associati a situazioni concrete di moderata
difficoltà derivanti da altre discipline e di usare tali modelli per facilitare
lo studio della situazione originale (obiettivo 3).
Possono fare esperienza di lavoro di gruppo per le analisi che vengono
loro proposte, ma sanno anche lavorare bene autonomamente (obiettivo
4).
Abilità comunicative Gli studenti divengono in grado di dialogare con
esperti di altri settori su problemi di moderata difficoltà, riconoscendo la
possibilità di formalizzare statisticamente situazioni relativamente
elementari di interesse applicativoe formulando gli adeguati modelli a
supporto di attività in svariati ambiti (obiettivo 2).
Sono in grado di utilizzare la lingua inglese nell'ambito specifico di
competenza (obiettivo 3).
Capacità di apprendimento Il corso consente agli studenti di avere una
mentalità flessibile che li può facilitare nell’apprendimento di
competenze ulteriori utili in ambito lavorativo (obiettivo 2), di adattarsi 
rapidamente all’evoluzione degli strumenti informatici (obiettivo 3) e di
modulare le loro competenze a svariate attività lavorative anche lontane
dalla loro formazione specifica (obiettivo 4).

The course is aimed to give the students the skills to perform basic statistical analysis with a dedicated software and to show them the importance of statistical applications starting from the Biology framework.

DUBLIN DESCRIPTORS (with rederence to: Regolamento Didattico di
Ateneo, descrittori europei del titolo di studio- "descrittori di Dublino",
http://www.study-in-italy.it/php5/scheda_corso.php?
ambiente=offf&anno=2009&corso=1214968 )
Knowledge and understanding The course, starting from basic Statistics
knowledge (aim 4), allows the students to employ them in real
applications broadening at the same time the computational and
computer science skills by using specific statistical software (aim 18). The
main textbook is in English and thus favours the habit to read
mathematical papers and books in the original language.
Applying Knowledge and understanding The course shows to the
students specific statistical methodologies to extract qualitative
information from quantitative data (aim 4). Moreover it allows them to
use specific computer science instruments to get the possibile
information (aim 5).
Making judgements The students are lead to propose and to analyze
statistical models for real situations of moderate difficulty arising in other
fields and to use such models to facilitate their study (aim 3). They can
work in group but they are also able to work satisfactorily on their own
(aim 4).
Communication The students become able to discuss with experts in
other subjects about problems of moderate difficulty and they realize the
possibility to statistically formalize relatively simple real situations and to
suitably formulate useful models in several contexts (aim 2). They are
able to employ the English language in the specific fields (aim 3).
Learning skills The course provides the students with a flexible way of
thinking that can facilitate them to acquire further expertise (aim 2), to
quickly adapt to computer science evolution (aim 3) and to modulate
their skills according to different working activities even far from their
specific education (aim 4).

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Risultati dell'apprendimento attesi

Lo studente dovrà essere in grado di effettuare un’analisi statistica approfondita di dati provenienti sia da simulazioni che da misure cellulari sperimentali utilizzando anche un opportuno software statistico. Avrà acquisito la capacità di utilizzare gli strumenti dell’analisi statistica di base per progettare semplici esperimenti e trarre informazioni rilevanti dai set di dati disponibili.

The student will be able to perform a statistical analysis of data coming both from simulation procedures and from experimental measures by employing a suitable statistical software. He will acquire the skill to use the basic statistical techniques to plan simple experiments and to extract useful information from the available data sets.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame scritto in aula informatizzata durante il quale verrà richiesto agli studenti di eseguire un’analisi statistica completa di un set di dati biologici, fornendo conclusioni e suggerimenti per l’interpretazione dei risultati biologici anche in vista di possibili ulteriori esperimenti. La prova è valutata in 30simi; il voto finale consisterà nella media dei voti delle parti di Statistica e di Biologia.
Written examination to be held in the computer science laboratory. The students will be asked to analyze statistically a given biological data set, reporting results and also suggestions even for possible further experiments to be performed. The result is computed as the mean of the marks obtained for the Statistics and for the Biology sections.
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Programma

1 CFU (MAT/06) Analisi di dati simulati: regressione, ANOVA a una o più vie, bontà di un fit, test di ipotesi sui parametri

 

3 CFU (BIO/1-19*)

 

o Dalla biologia descrittiva alla biologia quantitativa: descrizione della cellula e misure di interesse biologico sulle cellule. Quantità di interesse biologico: cosa si misura e a cosa si vuole rispondere.

 

o Tipologie di risposte a livello cellulare: misurazione della proliferazione, della migrazione o del differenziamento (morfologia) cellulare. Tipologie di risposte a livello molecolare: regolazioni dell’espressione genica, misurazione dei livelli di espressione di mRNA attraverso PCR, misurazione dei livelli di espressione proteica. Descrizione delle metodologie e del loro utilizzo.

 

o Il disegno sperimentale in biologia. Controlli e punti sperimentali. Errore intracampione (errore tecnico) e variabilità intercampione.

 

2 CFU (MAT/06) Analisi di dati relativi a proliferazione cellulare, espressione genica, espressione proteica: risposta ai quesiti, suggerimento di eventuali ulteriori indagini. Difficoltà legate alla taglia del campione. Necessità di tecniche non parametriche, utilizzo dell’ANOVA per individuare eventuali nuove variabili coinvolte nell’esperimento. Interazione col biologo per interpretare i risultati statistici (interattivo con i docenti di Biologia).

 

 

1 CFU (MAT/06) Statistical Analysis of simulated data sets: linear regression, one way and two way ANOVA, goodness of fit, parametric hypothesis testing.

 

3 CFU (BIO/1-19*)

 

o From descriptive to quantitative Biology: cell description and biologically relevant measures on cells. Biologically significant quantities: what is to be measured and which questions are to be answered.

 

o Responses at the cell level: measure of proliferation, of migration and of differentiation (morphology) for cells. Responses at the molecular level: regulations of genic expression, measure of mRNA expression levels by means of PCR, measure of protein expression levels. Description of different techniques and of their use.

 

o Design of biological experiments. Controls and sample points. Within-sample error (technical error) and Across-sample variation.

 

2 CFU (MAT/06) Statistical analysis of data set from cell proliferation, genic expression, protein expression: answer to questions, suggestions for possible further investigation. Problems arising from sample sizes. Necessity for non-parametric techniques, use of ANOVA to detect possible new variables involved in the experiment. Interaction with the biologist to analyse the statistical results (interaction with Biology teachers).

 

 

Testi consigliati e bibliografia

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1) Materiale fornito dai docenti

2) Manuale di Statistica

3) Middleton, “Analisi statistica con Excel”, Apogeo (2004)

1) Notes of the lessons

2) P. Dalgaard Introductory Statistics with R, Springer 2008

3) G. Espa, R. Micciolo Problemi ed esperimenti di statistica con R,
Apogeo 2008



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Orario lezioni

GiorniOreAula
Lezioni: dal 29/09/2014 al 16/01/2015

Nota: Per l'orario delle lezioni consultare la pagina "Orario Lezioni":http://www.educmatematica.unito.it/CMSOrari/index.html

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Note

BIOSTAT, MFN0340 (DM 270) , 6 CFU: 3 CFU, MAT/06, TAF C (Affine), Ambito attività formative affini o integrative. 3 CFU, BIO/11, TAF C (Affine), Ambito attività formative affini o integrative.

BIOSTAT, MFN0340 (DM 270) , 6 CFU: 3 CFU, MAT/06, TAF C (Affine),Educational affine or integration activities.

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Ultimo aggiornamento: 06/07/2015 17:14

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