Онлайн-программы переподготовки
по биоинформатике


Заявки на 2023/24 учебный год пока не принимаются. Набор будет открыт в начале февраля 2023.

Обучение длится один год и проходит онлайн. Программы направлены на изучение биологических процессов с помощью современных
вычислительных технологий.

Каждый год мы отбираем 70 лучших студентов на два направления:
«Алгоритмическая биоинформатика» и
«Биоинформатика для биологов».
Формат
Год по субботам с 11 до 18 и
в 1–2 будних вечера,
сентябрь — июнь. Лекции, семинары, научные проекты и летняя стажировка.
В онлайн-формате.
Стоимость
Бесплатно очным студентам вузов 1-6 курсов и аспирантам 1 года на момент начала учебы. Остальным: 30 тысяч рублей в семестр. Скидка 50% после семестра на «отлично».
Диплом
При успешном окончании программы выдается диплом о профессиональной переподготовке Института биоинформатики.
Ответы на вопросы про оплату, поступление и многие другие — в FAQ.
Пожалуйста, прочитайте их, прежде чем задать вопрос.
Направления
«Алгоритмическая биоинформатика» – программа для студентов и выпускников математических, информатических и технических специальностей.

По окончанию вы:

  • получите знания по основам молекулярной биологии, генетики и технологиям секвенирования;
  • научитесь применять программы обработки и статистику к анализу биологических и медицинских данных;
  • сможете создавать новые и улучшать существующие биоинформатические алгоритмы;
  • решать научные задачи совместно с биологами и врачами;
  • научитесь читать, писать и понимать научные статьи
По ссылке вы можете ознакомиться с программой курсов осеннего семестра 2022/23 года обучения.
Зачем вам биоинформатика
Для информатиков и математиков биоинформатика — это возможность:

  • приложить знания Сomputer Science к областям медицины, биологии и эволюции;
  • решать интересные и сложные алгоритмические задачи;
  • создавать программные инструменты для биологов и медиков;
  • применять свои знания для решения важнейших задач человечества, связанных со здоровьем, качеством и продолжительностью жизни людей, сделать реальный вклад в развитие наук о жизни.

Программа нацелена, в основном, на научную карьеру.
Этапы поступления
1. Заявка
Мы ждем мотивированные заявки с подробным рассказом, почему вы хотите учиться на программе. Уделите заявке достаточно времени — она дает 50% баллов к успешному собеседованию. В обратном случае можно получить отказ перед последним этапом поступления.

2. Онлайн-курс
Ссылка на задания придет в ответ на заполненную заявку. Если вы уже проходили онлайн-курс «Молекулярная биология и генетика», то эти баллы перезачтутся при записи на онлайн-курс.

3. Тестирование
Тестирование проводится онлайн на платформе Stepik и проверяет знания комбинаторики, алгоритмов, теории вероятностей, линейной алгебры. К нему допускаются абитуриенты, прошедшие онлайн-курс.
Пример задания.

4. Собеседование
Собеседование проводится для успешно прошедших тестирование и длится один час. 30 минут дается на решение задач и еще 30 минут — на общение с комиссией. Темы задач аналогичны темам тестирования. На собеседовании обсуждаются решения и мотивация поступления.
Требования
Для поступления вам нужно уметь хорошо программировать хотя бы на одном из современных языков и знать перечисленные ниже темы.

Комбинаторика

  1. Основные правила комбинаторики. Правило подсчета количества комбинаторных объектов. Принцип Дирихле.
  2. Множества, операции на множествах. Круги Эйлера. Формула включений и исключений.
  3. Размещения, перестановки и сочетания. Бином Ньютона. Треугольник Паскаля. Сочетания с повторениями.

Теория вероятностей

  1. Основные понятия теории вероятностей. Определение вероятностного пространства, простейшие дискретные случаи (выборки с порядком и без него, упорядоченные и неупорядоченные), классическая вероятностная модель.
  2. Геометрическое определение вероятности.
  3. Независимость событий. Попарная независимость и независимость в совокупности.
  4. Условная вероятности, формула полной вероятности, формула Байеса.
  5. Случайная величина, функция распределения.
  6. Математическое ожидание, дисперсия, корреляция, их свойства.
  7. Стандартные дискретные и непрерывные распределения, их математические ожидания, дисперсии и свойства (Бернулли, биномиальное, равномерное, нормальное, Пуассона).
  8. Неравенство Чебышева. Закон больших чисел. Центральная предельная теорема.

Алгоритмы

  1. Простейшие конструкции языка программирования. Циклы, ветвления, рекурсия.
  2. Анализ алгоритмов. Понятие о сложности по времени и по памяти. Асимптотика, О-символика.
  3. Массивы, стеки, очереди, связные списки. Сравнение временных затрат при различных типах операций.
  4. Сортировки. Нижняя теоретико-информационная оценка сложности задачи сортировки. Алгоритмы сортировки вставками, пузырьком, быстрая сортировка, сортировка слиянием. Оценка сложности.
  5. Задача поиска подстроки в строке. Оценка сложности.
  6. Графы, деревья. Поиск кратчайшего пути в графе. Оценка сложности

Математический анализ

  1. Предел последовательности и функции. Замечательные пределы.
  2. Непрерывность функции в точке, непрерывные функции.
  3. Числовые ряды. Признаки сходимости. Абсолютно и условно сходящиеся ряды.
  4. Дифференцирование функций. Применение производной для нахождения экстремумов функций. Формула Тейлора, правило Лопиталя.
  5. Функции многих переменных. Частные производные. Градиент и его геометрический смысл. Гессиан. Метод градиентного спуска. Поиск экстремумов функций от многих переменных.
  6. Определенный и неопределенный интегралы. Методы интегрирования функций. Первообразные различных элементарных функций. Кратные интегралы (двойные, тройные), замена координат, связь с повторными.

Линейная алгебра

  1. Системы линейных уравнений. Прямоугольные матрицы. Приведение матриц и систем линейных уравнений к ступенчатому виду. Метод Гаусса.
  2. Линейная зависимость строк (столбцов) матрицы. Основная лемма о линейной зависимости, базис и ранг системы строк (столбцов). Ранг матрицы. Критерий совместности и определенности системы линейных уравнений в терминах рангов матриц. Фундаментальная система решений однородной системы линейных уравнений.
  3. Определитель квадратной матрицы, его основные свойства. Критерий равенства определителя нулю.
  4. Операции над матрицами и их свойства. Теорема о ранге произведения двух матриц. Определитель произведения квадратных матриц. Обратная матрица, ее явный вид (формула), способ выражения с помощью элементарных преобразований строк.
  5. Собственные вектора и собственные числа матриц.

Как правило, успешные кандидаты — это студенты старших курсов, магистранты и начинающие аспиранты. В процессе учебы понадобится читать научные статьи на английском языке.

        Подготовка
        Освежить или дополнить знания можно с помощью онлайн-курсов:

        Если вы считаете, что вам не хватает навыков программирования, будут полезны онлайн-курсы:

        Для получения дополнительной практики в программировании алгоритмических задач можно воспользоваться платформой Rosalind.
        «Биоинформатика для биологов» – программа для студентов и аспирантов биологических и медицинских специальностей.

        По окончанию вы будете:

        • читать и писать код на Python;
        • проводить статистическую обработку данных и проверять достоверность гипотез в R;
        • находить и использовать сторонние библиотеки и программы, разбираться в документации;
        • иметь представление о форматах данных NGS и их анализе;
        • оценивать сложность и время работы программ;
        • работать в командной строке и ОС Linux;
        • подбирать подходящий дизайн анализа для различных типов данных
        и многое другое.

        По ссылке вы можете ознакомиться с программой курсов осеннего семестра 2022/23 года обучения.
        Зачем вам биоинформатика
        Современную биологию уже невозможно представить без методов биоинформатики. Биоинформатика помогает биологам значительно ускорить профессиональный рост и решать интересные и нетривиальные научные задачи.

        Вы сможете общаться на одном языке с техническими специалистами, грамотно ставить биоинформатические задачи, проверять полученные решения, анализировать различные биологические и медицинские данные и эффективно работать в команде с программистами.
        Этапы поступления
        1. Заявка
        Мы ждем мотивированные заявки, с описанием того, почему вы хотите учиться на программе. Уделите заявке достаточно времени — она дает 50% баллов к собеседованию и по ней можно получить отказ перед ним.

        2. Онлайн-курс
        по основам программирования на Python, R и работе в Linux
        Ссылка на курс придет в ответ на заполненную заявку. Обратите внимание, что на его прохождение требуется время! Если вы уже проходили онлайн-курсы «Программирование на Python», «Введение в Linux» и «Анализ данных в R», эти баллы перезачтутся при записи на курс.

        3. Тестирование
        Проводится только для тех, кто прошел вступительный курс, и проверяет знания молекулярной биологии, генетики, основ статистики и программирования на Python, базовой работы в командной строке. Тестирование проходит на платформе Stepik.
        Пример заданий.

        4. Собеседование
        Проходит очно или онлайн и длится один час: 30 минут для чтения статьи, 30 минут — ответы на вопросы по ней и общения с комиссией.
        Примеры статьи и вопросов.
          Требования
          Мы ожидаем систематизированных знаний генетики и клеточной биологии, молекулярных механизмов хранения, передачи и изменения наследственной информации. Вы должны разбираться в принципах и методах генетической инженерии и биотехнологии в целом и уметь читать научные статьи на английском языке.

          Как правило, успешные кандидаты — это студенты старших курсов, магистранты и начинающие аспиранты.
          Подготовка
          Освежить знания рекомендуем с помощью:

          Онлайн-курсов «Mолекулярная биология и генетика», «Молекулярная биология клетки», «Генная инженерия».

          Литературы:
          Глик, Б. — Молекулярная биотехнология (2002)
          Щелкунов, С. — Генетическая инженерия (2004)
          Alberts, B. — Molecular biology of the cell (2008)
          Lodish, H. — Molecular Cell Biology (7th ed., 2012)
          Журавлева Г.А. — Генная инженерия в биотехнологии (2017)

          Глоссария для биологов от Института биоинформатики.
          Ответы на многие вопросы можно найти в FAQ.
          По остальным — пишите на admissions@bioinf.me.
          Что вы будете изучать
          • Дискретная математика
            Базовые понятия теории множеств, булевы функции и логические высказывания, комбинаторика, асимптотический анализ алгоритмов, алгоритмы сортировки, динамическое программирование, теория графов и алгоритмы на графах.
          • Практикум по биоинформатике
            Выравнивание на референс и поиск SNP, сборка геномов de novo, аннотация геномов, филогенетика, РНК-секвенирование и дифференциальная экспрессия генов, метагеномика. Серия научных проектов в течение года.
          • Программирование на Python
            Переменные и операции, классы и типы, модули, virtualenv, pip, pipenv, pandas/numpy/biopython, Git / GitHub, регулярные выражения, базовые алгоритмы, исключения, debugging, базы данных, граф Де брюйна, структуры данных.
          • Работа в командной строке
            ssh, awk, grep, построение пайпов, zcat, sed, базовая работа с геномными утилитами bwa, samtools, bedtools.
          • Статистика в R
            Правила постановки эксперимента, гипотезы, методы создания выборок, корреляция, линейные модели, логистическая регрессия, Байесовская статистика, глобальное и локальное окружение, git, Rroject, ggplot2, readxl, dplyr, subset, apply, пользовательские функции, .Rmd.
          • Анализ данных NGS
            Сборка геномов de novo, анализ вариантов и медицинская генетика, работа с метагеномными данными, анализ ампликонных библиотек 16S рДНК, анализ данных RNA-Seq, позиционные методы NGS — ChIP-Seq, Hi-C.
          • Введение в машинное обучение
            Pandas, numpy, логические методы, методы подбора оптимальных гиперпараметров модели, основы кластеризации, Decision Trees, Random forest, градиентный бустинг, сверточные нейронные сети.
          • Молекулярная эволюция и филогенетика
            Выравнивание нуклеотидов и белков, дрейф генов, анализ популяционной структуры, оценка давления отбора, демографическая история популяций, геномные тренды в эволюции.
          • Семинары по биоинформатике
            Геномы раковых опухолей, RNA seq и экспрессия генов, метагеномика, белковый дизайн, нейронауки, синтетическая биология и многое другое.
          • Научный проект
            Работа над учебными и реальными биоинформатическими задачами под руководством научных сотрудников университетов и компаний из разных стран.
          • Алгоритмы в биоинформатике
            Центральная догма молекулярной биологии, алгоритмы попарного и множественного выравнивания, методы работы с вторичной структурой РНК, алгоритмы построения деревьев, HMM, сборка геномов.
          • Молекулярная биология
            Типы клеточной организации, регуляция работы гена, мобильные элементы генома, транскрипция, эпигенетика, сети белковых взаимодействий, клеточный метаболизм и сигнальные пути, математическая биология, генная инженерия.
          • Практикум по биоинформатике
            Выравнивание на референс и поиск SNP, сборка геномов de novo, аннотация геномов, филогенетика, РНК-секвенирование и дифференциальная экспрессия генов, метагеномика. Серия научных проектов в течение года.
          • Статистика
            Выборка, точечные оценки, интервальное оценивание, проверка статистических гипотез, сверхэффективные оценки, общие подходы к построению статистических критериев, критерии согласия, непараметрические критерии. В зависимости от уровня группы в первом семестре может проходить курс по теории вероятностей.
          • Анализ данных NGS
            Выравнивание коротких ридов и длинных ридов с высоким уровнем ошибки, исправление ошибок в ридах Illumina, сборка геномов de novo, оценка качества геномных сборок, метагеномика, данные RNA-Seq.
          • Машинное обучение
            Метод k-ближайших соседей, алгоритмы классификации и кластеризации, деревья решений, перцептрон, логистическая регрессия, глубокое обучение, SVM, наивный байесовский классификатор, регрессия, обучение с подкреплением.
          • Молекулярная эволюция и филогенетика
            Выравнивание нуклеотидов и белков, дрейф генов, анализ популяционной структуры, оценка давления отбора, демографическая история популяций, геномные тренды в эволюции.
          • Семинары по биоинформатике
            Геномы раковых опухолей, RNA seq и экспрессия генов, метагеномика, белковый дизайн, нейронауки, синтетическая биология и многое другое.
          • Научный проект
            Работа над учебными и реальными биоинформатическими задачами под руководством научных сотрудников университетов и компаний из разных стран.
          Мы поддерживаем актуальность учебного плана и можем вносить в него изменения.
          Программа объявляется перед началом каждого семестра.
          Преподаватели
          • Юрий Белоусов
            Статистика для информатиков
          • Лаврентий Данилов
            Статистика и анализ данных в R
          • Полина Дроздова
            Филогенетика
          • Артем Ершов
            НИУ ВШЭ
            Статистика для информатиков
          • Геннадий Захаров
            Коммандная строка Linux
          • Артем Иванов
            Университет ИТМО
            Дискретная математика
          • Александр Ильин
            Программирование на Python
          • Елена Картышева
            Теория вероятностей
          • Антон Коробейников
            Теория вероятностей
          • Артем Косьмин
            BostonGene
            Статистика и анализ данных в R
          • Роман Кругликов
            Программирование на Python
          • Александра Ливанова
            BostonGene
            Молекулярная биология для информатиков
          • Данил Литвинов
            Статистика и анализ данных в R
          • Екатерина Носкова
            Алгоритмы в биоинформатике
          • Владимир Пирогов
            Статистика для информатиков
          • Михаил Райко
            Практикум по биоинформатике
          • Анна Рыбина
            Практикум по биоинформатике
          • Екатерина Сытник
            Mislab
            Программирование на Python
          • Дарья Халенова
            ЗИН РАН
            Статистика и анализ данных в R
          • Владимир Шитов
            Munich School for Data Science
            Практикум по биоинформатике
          Контакты
          Институт биоинформатики
          Cанкт-Петербург, ул. Кантемировская 2А, Бизнес-центр «Таймс»

          Занятия онлайн в Zoom

          По поступлению – admissions@bioinf.me
          По общим вопросам – info@bioinf.me

          Программы переподготовки

          © Bioinformatics Institute