Alle opleidingen > Opleidingsonderdeel: Theoretische modelleren in de biologie

Theoretische modelleren in de biologie (B-KUL-G0G41A)

3.0 studiepunten Engels 39.0 Eerste semesterEerste semester Gespecialiseerd
Wenseleers Tom (coördinator) |  Vanoverbeke Joost |  Wenseleers Tom
POC Biologie

Doelstellingen

De studenten verwerven voeling en expertise met de ontwikkeling van theoretische modellen in biologisch onderzoek, met nadruk op toepassingen in ecologie en evolutionaire biologie. De studenten ontwikkelen voldoende voeling om goed onderbouwde keuzes te kunnen maken met betrekking tot de te volgen benadering, en leren te werken met een aantal tools (o.a. Mathematica) die toelaten theoretische modellen uit te werken. Er zal expertise opgebouwd worden in zowel numerieke als analytische modellen. Via relatief eenvoudige voorbeelden krijgen de studenten inzicht in de mogelijkheden en beperkingen, waardoor de drempelvrees voor het zelf ontwikkelen van theoretische modellen wordt verlaagd.

Begintermen

De studenten hebben een algemene basiskennis in ecologie en evolutionaire biologie.
   
Beginvoorwaarden:
Basiscursus “Ecologie” (G0N15A of equivalent) en “Evolutionaire biologie” (G0N19A of equivalent)

Aard van het studiemateriaal

Handboek
Artikels en literatuur
Cursustekst
Presentatiesoftware
Voorbeeldmateriaal
Toledo

Plaats in het onderwijsaanbod

Onderwijsleeractiviteiten

1.7 sp. Theoretische modelleren in de biologie (B-KUL-G0G41a)

1.7 studiepunten Engels Werkvorm: College 13.0 Eerste semesterEerste semester
Vanoverbeke Joost |  Wenseleers Tom
POC Biologie

Inhoud

Basisconcepten
- Benaderingen in de theoretische biologie: analytische modellen, numerische technieken, simulatie
- Verschillende soorten analytische en numerische modellen: statische vs. dynamische, continue vs. discrete, optimisatie vs. genetisch expliciete modellen, individual- en agent-based modellen
 
I. Case studies analytische modellen
- Opstellen van de basisvraagstelling; voorbeelden uit life history theorie (optimale legselgrootte), gedragsecologie (ESS concept) en populatie-ecologie (coëxistentie van twee soorten)
- Difference en differential equation modellen; toepassingen uit de populatie-ecologie (populatiegroei, competitieve interacties tussen twee soorten)
- Speltheorie en inclusieve fitness; evolutionair stabiele strategieën; toepassing op de evolutie van sociale conflicten en paarstrategieën
- Genetisch expliciete modellen; toepassingen uit de evolutionaire genetica en gedragsecologie
 
II. Case studies numerische technieken
- Individual- en agent-based modellen; toepassingen uit de populatie-ecologie en op zelforganiserend gedrag
 
III. Beschrijvende ecologische modellen  
- Populatiedynamische modellen met interacties tussen meer dan twee soorten
- Modelleren van voedselwebben
- Spatieel expliciete modellen
 
Werkoefeningen 
Uitwerking van voorbeelden aan de hand van Mathematica

1.3 sp. Theoretisch modelleren in de biologie: Oefeningen (B-KUL-G0G42a)

1.3 studiepunten Engels Werkvorm: Probleemgestuurd en projectmatig werk 26.0 Eerste semesterEerste semester
Vanoverbeke Joost |  Wenseleers Tom
POC Biologie

Inhoud

Basisconcepten
- Benaderingen in de theoretische biologie: analytische modellen, numerische technieken, simulatie
- Verschillende soorten analytische en numerische modellen: statische vs. dynamische, continue vs. discrete, optimisatie vs. genetisch expliciete modellen, individual- en agent-based modellen
 
I. Case studies analytische modellen
- Opstellen van de basisvraagstelling; voorbeelden uit life history theorie (optimale legselgrootte), gedragsecologie (ESS concept) en populatie-ecologie (coëxistentie van twee soorten)
- Difference en differential equation modellen; toepassingen uit de populatie-ecologie (populatiegroei, competitieve interacties tussen twee soorten)
- Speltheorie en inclusieve fitness; evolutionair stabiele strategieën; toepassing op de evolutie van sociale conflicten en paarstrategieën
- Genetisch expliciete modellen; toepassingen uit de evolutionaire genetica en gedragsecologie
 
II. Case studies numerische technieken
- Individual- en agent-based modellen; toepassingen uit de populatie-ecologie en op zelforganiserend gedrag
 
III. Beschrijvende ecologische modellen  
- Populatiedynamische modellen met interacties tussen meer dan twee soorten
- Modelleren van voedselwebben
- Spatieel expliciete modellen
 
Werkoefeningen 
Uitwerking van voorbeelden aan de hand van Mathematica

Evaluatieactiviteiten

Evaluatie : Theoretische modelleren in de biologie (B-KUL-G2G41a)

Tijdstip : evaluatie buiten normale examenperiode
Soort evaluatie : Paper, Presentatie