bi2bi17——生物启发计算

模块供应商: School of Biological Sciences
学分数： 10 [5 ECTS credits]
水平:5
教学用语： 秋天 term module
先决条件: BI1MA17 Mathematics
模块化的必备条件:
相关内容:
模块被排除在外:
目前从: 2021/2

模块召集人: Slawomir Nasuto教授
电子邮件: s.j.nasuto@reading.ac.uk

模块类型：

概述模块描述：

尽管计算技术取得了进步，但自然发生的系统仍然以其表现出的一系列复杂行为让我们感到惊讶——模式识别、自我修复能力、对扰动或噪声的鲁棒性，以及面对动态和经常不可预测的环境的适应性。 自然系统中看似简单的任务对传统计算提出了最先进的挑战。

这种处理复杂信息的能力激发了许多NBA投注[手机]俱乐部研究人员追求新颖的计算方法，这些方法的灵感来自于解决看似计算问题的生物学解决方案。

本模块涵盖了许多受生物学启发的计算系统的理论和实现，包括受大脑启发的人工神经网络、进化算法、基于社会有机体的群体智能方法、在分子和细胞中实例化的计算以及受生物学启发的模式形成系统。

目的:

该模块旨在提供基本的介绍计算的基础作为一个理论框架，使NBA投注[手机]俱乐部研究人员能够描述系统，人工和自然，处理信息。 它将详细描述受选定生物系统功能启发的计算模式，即人工神经网络、进化算法、群体智能、细胞和DNA计算以及生物模式形成。

可评估的学习成果：

在本模块结束时，学生应该能够理解与信息和计算相关的基本概念，并根据生物系统中的过程和操作来评估它们的局限性。 他们将熟悉受生物学启发的非常规计算系统的类型，并将了解在什么情况下以及如何将它们应用于“现实世界”的问题。

额外的结果:

大纲内容:

计算基础的概述将是本模块的起点。 将描述各种受生物学启发的技术，提供其中一些技术的实现，并讨论适当的应用。 Techniques examined are grouped by their biological inspiration (and mode of computation they offer): Artificial Neural Network architectures will be mostly focussing on the supervised methods selected from Single and Multi- Layer Perceptrons and associated learning method s; 径向基函数网络； 自组织地图，关联和循环网络。 受自然进化启发的算法将包括遗传算法和进化规划。 群体智能技术将包括粒子群优化、蚁群算法和随机扩散搜索。 受细胞生物学启发的方法将从膜计算、DNA计算、非晶计算和免疫系统中选择。 Biologically inspired pattern formation methods will be selected from techniques including Lindenmeyer systems, Cellular Automata and Reaction Diffusion systems.

教学方法简述：

The module comprises 2 lectures per week.

联系时间:

	秋天	春天	夏天
讲座	20
引导自主学习：	80
按学期划分的总学时	100
模块总学时	100

总结性考核方法：

方法	百分比
书面作业，包括论文	60
口头评估及报告	40

总结性评核-考试：

总结性评估-课程作业和课堂测试：

该模块100%基于课程作业。

评估的第一部分（40%权重）包括基于选定的NBA投注[手机]俱乐部研究论文的口头报告，并批判性地讨论生物启发计算方法的最新进展，以解决一个有趣的生物医学工程问题。

第二项评估（60%权重）包括学生写博客和编程演示，既说明学生的批判性思维，又基于课程材料之外的生物启发计算方面。

形成性评价方法：

逾期提交的处罚：

支助中心将对逾期提交的工作实行下列处罚：

• 在原定截止日期（或任何正式同意的延期截止日期）之后提交的作业：截止日期后的每个工作日（或其中的一部分）将从该作业的总分数中扣除10%的分数，最多可达五个工作日；
• 如果作品在原始截止日期（或任何正式同意的截止日期延长）后超过五个工作日提交：将记录零分。

The University policy statement on penalties for late submission can be found at: /web/FILES/qualitysupport/penaltiesforlatesubmission.pdf
You are strongly advised to ensure that coursework is submitted by the relevant deadline. 您应该注意，建议在未完成状态下提交作业，而不是没有提交任何作业。

通过考试的评估要求：
40%

重新安排:

只检查。 8月份一份2小时的试卷。

额外费用（适用时指定）：

1) Required text books:  None

2) Specialist equipment or materials:  None

3) Specialist clothing, footwear or headgear:  None

4) Printing and binding:  None

5) Computers and devices with a particular specification:  None

6) Travel, accommodation and subsistence:  None

最后更新: 2021年6月28日