数学与计算生物学
数学和计算方法对当代生物学研究的许多领域至关重要, 比如基因组学, 分子建模, 结构生物学, 生态, 进化生物学, 神经生物学, 系统生物学. 相反, 生物学提供了新的挑战,可以推动新的数学和计算方法的发展.
Harvey Mudd学生对生物学之间的界面感兴趣, 数学, 计算机科学专业可以攻读数学和计算生物学专业, 哪个是由生物学共同管理的, 数学, 计算机科学系.
这个专业为学生在应用数学等领域的研究生学习做准备, 生物信息学, 计算生物学, 数据科学, 基因组科学, 数学生物学, 以及生物学的不同领域, 以及工业就业.
Harvey Mudd的核心课程为数学和计算生物学专业提供了强大的多学科基础, 学院为学生提供了许多从事生物数学跨学科研究的机会, 计算生物学, 定量生物学.
选择这个专业的学生会沉浸在生物学的科学和知识文化中, 计算机科学, 和数学, 这个专业有足够的灵活性,可以让学生专注于自己感兴趣的特定领域. 这个专业的学生有一位来自生物系的指导老师和一位来自数学系或计算机科学系的指导老师. 顾问将共同帮助学生根据学生的兴趣和目标制定一个连贯的计划.
介绍性的序列
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BIOL054嗯 实验生物学实验室
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BIOL154嗯 生物统计学
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MATH055嗯 离散数学
学分: 3
指导老师: Benjamin, Bernoff, Lindo, Martonosi, Orrison, Su
提供: 秋天和春天
描述: 主题包括组合学(计算事物的聪明方法), 数论, 图论强调创造性地解决问题,学会阅读和书写严谨的证明. 可能的应用包括概率、算法分析和密码学.
并修课程: MATH073嗯
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MATH082嗯 微分方程
学分: 3
教练: 工作人员
提供: 秋天
描述: 物理系统建模, 一阶常微分方程, 存在, 独特性, long-term behavior of solutions; bifurcations; approximate solutions; second-order ordinary differential equations 和 their properties, applications; first-order systems of ordinary differential equations. 常微分方程线性系统的应用, matrix exponential; nonlinear systems of differential equations; equilibrium points 和 their stability. 额外的话题.
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MCBI118A嗯 数学生物学概论
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MCBI118B嗯 计算生物学概论
生物学基础
下列任意两项:
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BIOL101嗯 比较生理学
学分: 3
教练: 安
提供: 春天
描述: 总目标将提供比较生理学的广泛介绍. 学生将学习细胞之间的联系 & 动物的分子机制、器官系统和机体功能. 学生将研究生物学中结构与功能之间的关系. 在这个过程中, 学生将被介绍到动物的多样性和用于进行生理测量的科学工具.
先决条件: BIOL046嗯
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BIOL108嗯 生态学与环境生物学
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BIOL109嗯 进化生物学
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BIOL113嗯 分子遗传学
和
- 一次生物学研讨会
- 一个生物实验室
数学与计算课程
之一:
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BIOL119嗯 高等数学生物学
学分: 3
指导老师: Adolph, de Pillis(数学),Jacobsen(数学)
提供: 秋天
描述: 生物过程数学模型的高级研究, 包括离散和连续模型. 例子来自生物学的各个领域, 这可能包括生理学, 生物体系, 癌症生物学, 流行病学, 生态, 进化, 以及时空动力学.
先决条件: MCBI118A嗯
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MATH119嗯 高等数学生物学
学分: 3
指导老师: Adolph(生物学),de Pillis, Jacobsen
描述: 生物过程数学模型的进一步研究, 包括离散和连续模型. 例子来自生物学的各个领域, 这可能包括生理学, 系统生物学, 癌症生物学, 流行病学, 生态, 进化, 以及时空动力学.
先决条件: MCBI118A嗯
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BIOL188嗯 高级计算生物学
和
与指导老师一起选择一门3学分的数学课程. 建议选择的数学课程包括但不限于:
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MATH152嗯 统计理论
学分: 3
指导老师: 马托诺西,威廉姆斯,职员(波莫纳), 工作人员 (CMC)
提供: Jointly; spring semester at pomona 和 cmc
描述: 介绍统计推断的一般理论, 包括参数估计, 置信区间, 假设的检验.
先决条件: 数学157 hm
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MATH156嗯 随机过程
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MATH158嗯 统计线性模型
学分: 3
指导老师: 马托诺西,威廉姆斯,职员(波莫纳)
提供: 秋天,隔年
描述: 介绍线性回归,包括简单的线性回归, 多元回归, 变量的选择, 逐步回归和残差图分析及方差分析包括单向和双向固定效应方差分析. 重点将放在数据的方法和应用上. 统计软件将用于分析数据.
先决条件: 教员许可
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MATH164嗯 科学计算
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MATH168嗯 算法
学分: 3
指导老师: 布尔科尔(计算机科学), Monta ñez(计算机科学), 斯科菲尔德(计算机科学), 石匠(计算机科学)
提供: 秋天和春天
描述: 算法设计,计算机实现,效率分析. 离散结构, 排序和搜索, 时空复杂性, 题目选自算术电路的算法, 排序网络, 并行算法, 计算几何, 解析和模式匹配.
先决条件: ((CSCI070嗯 和(MATH055嗯/CM/PZ/SC)及(MATH019嗯 或MATH032 CM/PO/PZ/SC或MATH032S PO或MATH067 PO)和(MATH073嗯 或math060cm /PO/PZ/SC或MATH060C CM))或(CSCI060嗯 or CSCI042嗯), MATH131嗯)或(CSCI062 PO及CSCI054 PO). CSCI081嗯 建议.
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MATH173嗯 高等线性代数
学分: 3
指导老师: de Pillis, Gu, Haddock, Orrison
提供: 每隔一年联合
描述: 主题从以下:矩阵的相似性和约旦形式, 凯利-汉密尔顿定理, limits of sequences 和 series of matrices; the Perron-Frobenius theory of nonnegative matrices, estimating eigenvalues of matrices; stability of systems of linear differential equations 和 Lyapunov's Theorem; iterative solutions of large systems of linear algebraic equations.
先决条件: MATH131嗯
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MATH180嗯 偏微分方程导论
学分: 3
指导老师: 伯诺夫,雅各布森H. Zinn-Brooks
提供: 秋天
描述: 偏微分方程(PDEs)包括热方程, 波动方程, Laplace's equation; 存在 和 独特性 of solutions to PDEs via the maximum principle 和 energy methods; method of characteristics; 四个ier series; 四个ier transforms 和 Green's functions; Separation of variables; Sturm-Liouville theory 和 orthogonal expansions; Bessel functions.
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MATH187嗯 运筹学
学分: 3
指导老师: Benjamin, Martonosi, 工作人员 (CMC), 工作人员 (Pomona)
提供: 秋天
描述: 线性, 整数, 非线性与动态规划, 经典优化问题, 网络理论.
先决条件: MATH073嗯
和
与指导老师一起选择一门3学分的计算机科学课程. 建议的计算机科学课程选择包括但不限于:
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CSCI060嗯 计算机科学原理
学分: 3
指导老师: Boerkoel, 布里登, Dodds, Padmanabhan, Stone, Talvitie, Trushkowsky, Wiedermann, Wu
提供: 秋天和春天
描述: 计算机科学原理导论:信息结构, 函数式编程, 面向对象编程, 语法, 逻辑, 正确性, 算法, 复杂性分析, 以及理论上的局限性. 那些已经完成的 CSCI042嗯 不能拿CSCI060嗯.
先决条件: CSCI005嗯 or CSCI005GR嗯
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CSCI070嗯 数据结构和程序开发
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CSCI081嗯 可计算性与逻辑性
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CSCI123嗯 计算实践、项目和人员
学分: 3
指导老师: 基拉博,斯科菲尔德,职员
提供: 秋天和春天
描述: 本课程深入研究了规划所需的技术和专业技能, 执行, 文档, 并在课堂之外展示计算项目. 本课程的中心焦点是一个基于团队的项目,为现有的软件工具或API开发教程. 各种练习将有助于在专业计算环境中探索和建立通用工具和工作流程的读写能力. 另外, 学生将讨论围绕谈判的人际互动, 冲突管理, 对代码和书面工作进行同行评审, 道德决策.
先决条件: CSCI070嗯
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CSCI133嗯 数据库系统
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CSCI140嗯 算法
学分: 3
指导老师: Boerkoel, Monta ñez, Schofield, Stone
提供: 秋天和春天
描述: 算法的设计、分析和正确性. 设计技术包括分而治之和动态规划. 分析技术,包括解决递归关系和摊销. 正确性技术,包括不变量和归纳证明. 应用程序包括排序和搜索, 图论问题,如最短路径和网络流, 题目选自算术电路, 并行算法, 计算几何, 和oth-ers. 介绍计算复杂性,np完备性和近似算法. 要求熟练编程,因为有些作业需要算法实现.
先决条件: ((CSCI070嗯 和(MATH055嗯/CM/PZ/SC)及(MATH019嗯 或MATH032 CM/PO/PZ/SC或MATH032S PO或MATH067 PO)和(MATH073嗯 或math060cm /PO/PZ/SC或MATH060C CM))或(CSCI060嗯 or CSCI042嗯), MATH131嗯)或(CSCI062 PO及CSCI054 PO). CSCI081嗯 建议.
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CSCI144嗯 科学计算
学分: 3
指导老师: Bernoff(数学),de Pillis(数学),Yong(数学)
描述: 应用于科学和工程问题的计算技术. 物理问题的建模, 计算机实现, analysis of results; use of mathematical software; numerical methods chosen from: solutions of linear 和 nonlinear algebraic equations, 常微分方程和偏微分方程的解, 有限元素, 线性规划, 优化算法, 快速傅里叶变换.
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CSCI152嗯 神经网络
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CSCI155嗯 计算机图形学
和
- 5个额外的数学或计算机科学课程学分
技术选修课
- 与指导老师一起选择的一门技术选修课(3学分):任何与学生本专业兴趣相关的课程. 可能满足这一要求的课程包括生物学, 计算机科学, 或数学或其他领域包括(但不限于), 化学, 生物工程, 认知科学, 神经科学, 生物物理学, 或语言学.
研讨会及论坛
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BIOL191嗯 生物学讨论会 (两次)
信贷: 0.5
教练: 工作人员
提供: 秋天和春天
描述: 口头报告和讨论选定的主题,包括最近的发展. 参与者包括生物学专业的学生、教职员工和客座演讲者. 大三、大四生物专业必修课程. 不超过2个.参加太阳2注册平台研讨会/座谈会可获得0个学分.
先决条件: 仅限HMC生物(包括联合专业).
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MATH198嗯 大学生数学论坛 (最好在大三选修)
信贷: 1
指导老师: 卡斯特罗,雅各布森,奥里森,威廉姆斯,H. Zinn-Brooks
提供: 秋天和春天
描述: 本课程的目标是提高学生的数学沟通能力, 无论是对普通观众还是对技术观众. 学生将提交指定主题的材料,并由学生和教师评估他们的报告. 这种形式同时使学生接触到广泛的主题,从现代和古典数学. Required for all majors; 推荐 for all joint CS-math majors 和 数学生物学 majors, 通常是在大三.
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MCBI199嗯 数学与计算生物学专业联合学术研讨会
信贷: 0.5
教练: 工作人员
提供: 秋天和春天
描述: 注册参加联合研讨会的学生必须在学期内参加与他们兴趣相关的任何领域的固定次数的研讨会演讲. 讲座可能在克莱蒙特学院的任何成员或附近的大学举行,可能涉及包括生物学在内的广泛领域, 数学, 计算机科学和其他科学和工程学科,包括生物工程, 认知科学, 神经科学, 生物物理学, 和语言学. 参加联合研讨会的学生必须提交他们参加的每个讲座的简短摘要. 不超过2个.参加太阳2注册平台研讨会/座谈会可获得0个学分.
顶石
- 两个学期的毕业论文或临床研究, 与学生的学术顾问协商选择(6学分)
通过主要的示例路径
These paths are provided as examples; many other paths are possible, 你应该和你的导师一起选择最符合你兴趣的道路.
简单路径
入门课程(9个单元)
生物基础(11-12单元)
数学与计算课程(13-14个单元)
选修课、论文和专题讨论会(11.5单元)
- 生物学研讨会
- CHEM056 HM -有机化学I
- MATH197 HM -数学高级论文 or BIOL193 HM -高级论文研究:生物学
- math198hm -大学生数学论坛
- 一学期 MCBI199嗯 -数学和计算生物学专业联合研讨会
强调生理学和建模
入门课程(9个单元)
生物基础(11-12单元)
数学与计算课程(13-14个单元)
选修课、论文和专题讨论会(11.5单元)
- 生物学研讨会
- CHEM056 HM -有机化学I
- MATH197 HM -数学高级论文 or BIOL193 HM -高级论文研究:生物学
- math198hm -大学生数学论坛
- 一学期 MCBI199嗯 -数学和计算生物学专业联合研讨会