Dynamische Systemen in de Biologie

Dynamical Systems in Biology

Studiewijzer 2024/2025

Globale inhoud

Studenten leren populatiedynamische modellen begrijpen en analyseren met verschillende interactievormen. Hiermee
kunnen de studenten maatschappelijke problemen gerelateerd aan populatiedynamica (zoals overbevissing,
plaagbestrijding en natuurbeheer) begrijpen en uitleggen.
De volgende onderwerpen worden behandeld:
- populatiedynamiek van biologische systemen;
- balansvergelijking, toestand, (on-) afhankelijke variabelen, parameters, grootheden en dimensies;
- life-tables en modelformulering in differentievergelijkingen;
- modelformuleringen in differentiaalvergelijkingen voor exponentiële en logistische populatiegroei;
- intra- en interspecifieke concurrentie;
- de groei van micro-organismen;
- analytische en grafische methoden voor onderzoek aan modellen;
- modellen van overdraagbare ziekten;
- predator-prooi interacties;
- voedselwebben;
- directe en indirecte interacties;
- trophic cascades;
- omnivorie;
- metapopulatie-dynamica;
- coexistentie en persistentie.

Studiemateriaal

Syllabus

• Reader Dynamic Systems in Biology

Software

• R met package deSolve (https://cran.r-project.org
  /web/packages/deSolve/index.html)

Leerdoelen

• Onderliggende processen die dichtheden van populaties en eenvoudige levensgemeenschappen beïnvloeden, zoals concurrentie, predatie, parasitisme en ziekte, te benoemen en herkennen in wiskundige formuleringen (Kennis).
• Een gegeven wiskundig populatiemodel uit te leggen in biologische termen (Inzicht).
• Evenwichten te berekenen van een gegeven populatiemodel (Toepassing)
• Een grafische analyse uit te voeren van wiskundige modellen (Analyse).
• Uitspraken te doen over de stabiliteit en het voortbestaan van de gemodelleerde populaties (Analyse).
• De consequenties van interacties op het voortbestaan van populaties te voorspellen met behulp van het maken van een (grafische) analyse (Analyse en Inzicht).
• De dynamica van de populaties te simuleren met behulp van computersimulaties (Toepassing en Analyse).
• De voorspelde consequenties uit te leggen in biologische termen (Analyse).
• Zelf eenvoudige modellen op te stellen van een nieuw concreet biologisch systeem (Synthese).
• Bovengenoemde leerdoelen toe te passen op systemen met drie interacterende populaties (Synthese).

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• Werkcollege
• Laptopcollege
• Zelfstudie
• Begeleiding/feedbackmoment

Hoorcolleges dienen ter introductie van de theorie. Werkcolleges en computerpractica dienen om zich de theorie eigen te
maken, om te leren populatiedynamische modellen te begrijpen, te analyseren en te formuleren en zijn daarom verplicht. Bovendien zijn er lezingen die laten zien hoe onderzoekers de theorie van populatiedynamica gebruiken in hun werk.

Verdeling leeractiviteiten

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Deelname aan (computer)practica, veldwerk en werkcolleges is in principe verplicht. Eventueel aanvullende eisen worden per onderdeel in de studiewijzer omschreven. Hier staat ook beschreven wat de eventuele consequenties zijn van het niet nakomen van deze verplichting.
  

Aanvullende eisen voor dit vak:

Bijwonen van werkcolleges en laptopcolleges is verplicht omdat de studenten zich hier de vaardigheden eigen maken die nodig zijn om dit vak succesvol af te ronden. Er mogen maximaal 2 van deze colleges worden gemist.

Toetsing

De cijfers voor het deeltentamen en tentamen moeten minstens een 5 zijn, en het eindcijfer minstens een 6, waarbij 5,5 naar boven wordt afgerond. Het deeltentamen telt voor 0,33 en het tentamen voor 0,67 mee voor het eindcijfer.

Inzage toetsing

Om een inzagemoment aan te vragen, kun je contact opnemen met de coördinator.

Het deeltentamen wordt klassikaal nabesproken; hiervoor is ruimte in het rooster. Inzage van het eindtentamen kan volgens afspraak.

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl

Weekplanning

Verwerking feedback studenten

Er is meer zaaltijd aangevraagd om meer tijd te hebben voor uitwerking op bord. Verder wordt de online wiskundeomgeving SOWISO beter afgestemd op de inhoud van de cursus en is er SMASH, het nieuwe UvA systeem voor advies en hulp met wiskunde en statistiek.

Contactinformatie

Coördinator

• Arne Janssen

arne.janssen@uva.nl

Docenten

• dr. Jacques Deere
• S.R. Gadge
• dr. Yael Artzy-Randrup
• André de Roos
• M.F.L. Schut MSc
• T.P.W. Vervenne