A könyv használata

A könyv anyagát egyetemeken (pl. MSc kurzusként) heti 2 óra előadással, vagy heti 2 óra előadás +2 óra tantermi gyakorlatként ajánljuk oktatni. A félév kezdetén, a hallgatóság tudományos hátterétől függően, a bevezetés, vagy pl. biológus, biokémikus hallgatók esetén, akik megfelelő biokémiai tudással rendelkeznek a kurzust megelőzően, a függelékben található számítástudományi alapok átnézését ajánljuk.

Ezután a DNS-eken értelmezett műveletek, valamint ezek felhasználása Adleman és Lipton úttörő kísérleteiben következik. Az e kísérletek által inspriált számítási modellek (pl. szűrő modellek) ismertetése után a Watson-Crick doménen dolgozó automatákat tekintjük, amelyekkel a hagyományos szavak helyett DNS molekulákat, molkelanyelveket fogadhatunk el. A szétvágó-összeillesztő, illetve a beszúró-törlő rendszerek után röviden a konstruktív modelleket tekintjük át. Ezután az élő sejtekre térünk át, egysejtűekben vizsgáljuk és modellezzük a génképzési folyamatot. Röviden megnézzük mi is a bioinformatika és hogyan viszonyul a DNS számítógépekhez. Az összefoglalásban a párhuzamosság szerepét nézzük meg, illetve egyéb, itt pl. helyhiány miatt nem tárgyalt modelleket említünk meg.

A könyvben található példák és feladatok adhatják az alapot a gyakorlati órákhoz (vagy otthoni gyakorláshoz, a tananyagban való elmélyüléshez). Ehhez a könyvben, a bemutatott példákon túl, a több megoldandó feladatot is adunk, általában a fejezetek/alfejezetek végén.

A DNS számítási modellekhez nagyon hasonló a Gheorghe Păun által bevezetett membránszámítási modell, amiben a különböző modellek alapját az élő sejtben végbemenő reakciók, illetve molekulamozgások adják. Ezeket a modelleket itt, ebben a könyvben, nem érintjük, róluk a Nagy Benedek: Új számítási paradigmák, Typotex, 2013. könyvben számolunk be kicsit részletesebben.

Amennyiben megoldható, ajánljuk, hogy a félév során egy alkalommal a hallgatóság egy biológiai laborban (nedves labor, wet lab) is megtekinthesse, hogy napjainkban milyen eszközök állnak rendelkezésre, és hogyan lehetne pl. Adleman kísérletét elvégezni.

Ugyancsak ajánlott, hogy a hallgatók a félév során egyszer valamilyen friss eredmények alapján (pl. DNS konferencia anyagai, vagy frissen megjelent folyóiratcikkek) önállóan, egyénileg felkészülve tartsanak kiselőadást, amiben a többiek számára is érthetően összefoglalják az adott cikk legfontosabb eredményeit.

A könyv használatához sok sikert kívánunk, mind az ezt választó kollégáknak, mind a diákoknak. Remélem sikerül érdekes kihívásokat találni e tudományterületen.