Σχετικά με το Εργαστήριο Βιο-Πληροφορικής

Το Εργαστήριο Βιο-Πληροφορικής (BIL) ιδρύθηκε τον Ιανουάριο του 2011 ως η εξέλιξη της δραστηριότητας στον τομέα της Βιοπληροφορικής του πρώην “Εργαστηρίου Βιοϊατρικής Πληροφορικής” σε μια προσπάθεια ενίσχυσης και υποστήριξης της Βιοπληροφορικής και της σχετικής έρευνας στο ΙΤΕ-ΙΠ. Η αποστολή του BIL είναι να προχωρήσει τη βιολογική έρευνα μέσω της εφαρμογής υπολογιστικών μεθόδων, να εξελίσσει αυτές τις υπολογιστικές μεθόδους, να διαδώσει τα αποτελέσματα της έρευνας στην κοινότητα και να προωθήσει την εκπαίδευση στον τομέα της Βιοπληροφορικής. Πιο συγκεκριμένα, το BIL ασχολείται με τις ακόλουθες δραστηριότητες:

• Έρευνα σε Υπολογιστικές Μεθόδους Βιοπληροφορικής::
  
  • o Θεωρητική και αλγοριθμική έρευνα στη Βιοπληροφορική για την βελτίωση των υπαρχουσών μεθόδων και την εύρεση λύσεων σε νέα προβλήματα.
• Εφαρμοσμένη Έρευνα:
  
  • Εφαρμογές της τεχνολογίας αιχμής στις υπολογιστικές μεθόδους σε συγκεκριμένα βιολογικά προβλήματα με στόχο την ανακάλυψη καινούργιας γνώσης.
• Εκπαίδευση:
  
  • o Διάδοση γνώσης και τεχνογνωσίας μέσω εκπαιδευτικών δραστηριοτήτων, όπως η διδασκαλία πανεπιστημιακών μαθημάτων, εκπαιδευτικών σεμιναρίων, θερινών σχολείων, καθώς και μέσω της εποπτείας πτυχιακών και μεταπτυχιακών εργασιών και διδακτορικών διατριβών.
• Συστήματα και Λογισμικό:
  
  • o Διάδοση γνώσης, τεχνογνωσίας, ερευνητικών αποτελεσμάτων και διευκόλυνση της έρευνας με την παροχή εργαλείων, πληροφοριακών συστημάτων και βιβλιοθηκών κώδικα.

Το BIL συνεργάζεται αρκετά ενεργά με διάφορες ομάδες και εργαστήρια σε εθνικό, διεθνές και τοπικό επίπεδο στους τομείς της βιολογίας, ιατρικής ή υπολογιστών. Ιδιαίτερα συνεργασία υπάρχει με το Ινστιτούτο Μοριακής Βιολογίας και Βιοτεχνολογίας (ΙΜΒΒ-ΙΤΕ). Επιπλέον, οι ερευνητές του BIL συμμετέχουν συχνά σε ερευνητικά προγράμματα χρηματοδοτούμενα από εθνικούς και ευρωπαϊκούς πόρους. Η αναγνώριση της έρευνας του BIL διαφαίνεται από τον αριθμό αναφορών σε δημοσιεύσεις του εργαστηρίου, προσκεκλημένες ομιλίες, συμμετοχές σε Συντακτικές Επιτροπές και Επιτροπές Προγραμμάτων έγκριτων επιστημονικών περιοδικών και συνεδρίων στον τομέα, καθώς και στην απονομή διαφόρων βραβείων έρευνας. Η υπολογιστική εμπειρογνωμοσύνη του BIL επικεντρώνεται σε μεθόδους Μηχανικής Μάθησης, Εξόρυξης Γνώσης, Στατιστικής και Τεχνητής Νοημοσύνης. Πιο αναλυτικά, οι τωρινές δραστηριότητες επικεντρώνονται στα εξής:

• Μέθοδοι: Το εργαστήριο ενδιαφέρεται για την ανάπτυξη μεθόδων ανακάλυψης αιτιότητας που μπορούν να εξάγουν γνώση σχετικά με πιθανές αιτιακές σχέσεις  βιολογικών ποσοτήτων. Επίσης ενδιαφέρεται για μεθοδολογία ταυτοποίησης βιοδεικτών και μοριακών υπογραφών· το οποίο είναι επίσης γνωστό ως πρόβλημα επιλογής χαρακτηριστικών στη Μηχανική Μάθηση.Η έρευνα μας, σε συνεργασία με άλλους ερευνητές, έχει αποκαλύψει βαθιές θεωρητικές συνδέσεις με την αιτιακή δομή της στατιστικής κατανομής των δεδομένων και έχει παράξει κλιμακούμενουςκαι ακριβείς αλγορίθμους μάθησης που εντοπίζουν το μικρότερο και πιο προβλεπτικό σύνολο βιοδεικτών (π.χ. γονίδια), γνωστό και ως μοριακή υπογραφή, που πολυδιάστατικά/πολυπαραμετρικά προβλέπει ή διαγνώσκει κάποια ασθένεια, πάθηση, επίπεδο γονιδιακής έκφρασης ή άλλη ποσότητα. Οι ερευνητές του BIL πρόσφατα έχουν εισάγει μια καινούργια προσέγγιση βασισμένη στην αιτιακή μοντελοποίηση δεδομένων, το οποίο ονομάζεται Ενοποιητική Αιτιακή Ανάλυση (Integrative Causal Analysis), που αποβλέπει στην συν-ανάλυση διαφορετικών συνόλων δειγμάτων (datasets)τα οποία είναι ετερογενή όσον αφορά τις μετρούμενες ποσότητες, τις πειραματικές συνθήκες ή τις μεθοδολογίες δειγματοληψίας, στο πλαίσιο της πρότερης αιτιακής γνώσης.
• Εφαρμογές στη Βιοπληροφορική: Η υπολογιστική τεχνογνωσία εφαρμόζεται σε διάφορα βιολογικά προβλήματα σε συνεργασία με βιολόγους και κλινικούς ιατρούς από άλλα εργαστήρια. Παραδείγματα αποτελούν η κατανόηση της βιογένεσης και στόχευσης miRNA, η πρόβλεψη ευαισθησίας όγκων στη χημειοθεραπεία βασιζόμενοι σε γονιδιωματικές πληροφορίες, η κατανόηση του ρόλου των μηχανισμών βλάβης του DNA στη διαδικασία γήρανσης, η κατανόηση των αιτιακών μηχανισμών στον καρκίνου του μεσοθηλίωματος και άλλα.
• Συστήματα και Λογισμικό: Οι ερευνητές του BIL έχουν μια μακρά παράδοση διάδοσης νέων υπολογιστικών μεθόδων με τη μορφή βιβλιοθηκών λογισμικού και βραβευμένων, εύχρηστων, αυτοματοποιημένων εργαλείων για έρευνα. Νέοι αλγόριθμοι μεθόδων επιλογής χαρακτηριστικών και εκμάθησης γραφικών μοντέλων, όπως Μπεϋσιανά Δίκτυα, παρέχονται σε μορφή ανοιχτού κώδικα στην ιστοσελίδα του εργαστηρίου ή σε σχετικούς συνδέσμους.