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计算生物学数据平台架构工程

共计 30 章节
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01
课程导入与领域全景
目标=计算生物学数据平台的定义 · 边界 · 核心挑战与架构工程视角
课程导入领域全景
02
计算生物学数据对象与生命周期
目标=序列 · 结构 · 组学
计算生物学数据对…生命周期
03
数据平台需求工程
目标=从科研问题 · 临床场景与工业应用出发 · 提炼功能需求
数据平台需求工程目标=从科研问题
04
参考架构与分层设计
目标=数据接入层 · 存储层 · 计算层
参考架构分层设计
05
高通量测序数据接入架构
目标=测序仪输出 · 实时监控 · 样本追踪
高通量测序数据接…目标=测序仪输出
06
多组学数据模型与元数据标准
目标=FAIR原则 · MIAME · MINSEQE
多组学数据模型元数据标准
07
存储系统选型与工程实践
目标=对象存储 · 分布式文件系统 · 关系库
存储系统选型工程实践
08
数据湖、数据仓库与湖仓一体
目标=在计算生物学场景下的批流一体 · Schema演化与ACID事务需求分…
数据湖数据仓库
09
计算任务编排与工作流引擎
目标=Nextflow · Snakemake · CWL
计算任务编排工作流引擎
10
容器化与可复现计算环境
目标=Docker · Singularity · Podman
容器化可复现计算环境
11
集群、云与混合调度架构
目标=Slurm · Kubernetes · YARN
集群混合调度架构
12
数据密集型计算的性能工程
目标=并行文件系统 · 缓存分层 · 数据本地性
数据密集型计算的…目标=并行文件系…
13
生物信息流水线的可移植性与可复现性
目标=环境锁定 · 版本控制 · 数据版本化与结果溯源机制
生物信息流水线的…可复现性
14
数据治理框架
目标=数据目录 · 数据血缘 · 主数据管理
数据治理框架目标=数据目录
15
隐私、安全与合规架构
目标=GDPR · HIPAA · 人类遗传资源管理条例下的脱敏
隐私安全
16
多租户与科研协作平台设计
目标=项目隔离 · 配额管理 · 共享策略
多租户科研协作平台设计
17
API设计与服务化架构
目标=REST · GraphQL · gRPC在生物数据服务中的选型
API设计
18
数据可视化与交互式分析架构
目标=基因组浏览器 · 热图 · 网络图
数据可视化交互式分析架构
19
机器学习与AI平台集成
目标=特征存储 · 模型训练流水线 · 模型注册
AI机器学习
20
临床与转化研究数据平台
目标=电子病历 · 影像 · 基因组数据的融合架构与实时决策支持系…
临床转化研究数据平台
21
单细胞与空间组学数据平台架构
目标=稀疏矩阵存储 · 交互式查询 · 细胞注释流水线与可视化服务
单细胞空间组学数据平台…
22
蛋白质结构与冷冻电镜数据平台
目标=大文件管理 · 三维重建流水线 · 模型验证与结构数据库集成
蛋白质结构冷冻电镜数据平台
23
宏基因组与病原监测平台
目标=实时数据流 · 参考数据库更新 · 爆发检测流水线与公共卫生预警架构
宏基因组病原监测平台
24
数据平台的可观测性与运维
目标=日志 · 指标 · 追踪
数据平台的可观测…运维
25
成本优化与资源治理
目标=存储分层 · 计算竞价实例 · 数据压缩
成本优化资源治理
26
平台即产品
目标=内部开发者平台 · 门户设计 · 用户 onboarding
平台即产品目标=内部开发者…
27
从原型到生产
目标=最小可行平台构建 · 迭代路线图 · 技术债务管理与遗留系统迁移策略
从原型到生产目标=最小可行平…
28
真实案例剖析一
目标=某国家级生物信息中心的平台架构…
真实案例剖析一目标=某国家级生…
29
真实案例剖析二
目标=某药企多组学数据平台从零到一的… · 合规落地与规模化挑战
真实案例剖析二目标=某药企多组…
30
综合实战与前沿展望
目标=设计一个面向真实科研场景的计算… · 并评估云原生 · 联邦学习与量子计算等趋势的影响
综合实战前沿展望