ينتج عن نمو العالم الرقمي وتطوير استخدامات البيانات الضخمة في الأعمال والتعليم والحكومة والرعاية الصحية العديد من التحديات للمبرمجين والباحثين. وبشكل أكثر تحديدًا ، ترجع التحديات التي تمثلها البيانات الضخمة إلى المعلوماتية الحيوية إلى النطاق الواسع لنتائج البيانات والأنماط غير المنظمة.

الهدف من المعلوماتية الحيوية هو تطوير البرامج والأدوات التي يمكن أن يستخدمها باحثون آخرون في مجال التكنولوجيا الحيوية لدراسة البيانات المختارة واكتشاف الأنماط المخفية. المعلوماتية الحيوية هي فرع من فروع علوم الكمبيوتر يركز على تحليل التسلسلات الجينية والبيانات الجينومية الأخرى. تأسست في أوائل الستينيات بعد تطبيق الأساليب الحسابية على تسلسل البروتينات.

تم تطوير المعلوماتية الحيوية نتيجة للتطورات المتوازية في مجالين: البيولوجيا الجزيئية ، مما جعل من السهل معالجة الحمض النووي وتسلسله ، وعلوم الكمبيوتر ، مما أدى إلى أجهزة كمبيوتر قوية ومصغرة بشكل متزايد ، وبرامج جديدة تناسب مهام المعلوماتية الحيوية بشكل أكثر فعالية.

وفقًا للجمعية الدولية لعلم الأحياء الحسابي ، يتم استخدام المعلومات الحيوية من قبل ثلاث فئات من الأشخاص: مستخدم المعلوماتية الحيوية ، وعالم المعلوماتية الحيوية ، ومهندس المعلوماتية الحيوية.

باستخدام أحدث التقنيات والمهارات والأدوات اللازمة لممارسة علم الأحياء الحسابي ، تطبق الفئات الثلاث المذكورة أعلاه طرقًا إحصائية في سياقات البيولوجيا الجزيئية ، وعلم الجينوم ، والبحوث الطبية ، وأبحاث علم الوراثة السكانية ، وعلم الأحياء العام ، لفهم واحد بعمق على الأقل. مجال علم الأحياء ، وتكنولوجيا توليد البيانات البيولوجية.

بشكل أكثر تحديدًا ، يجب على عالم المعلوماتية الحيوية تحديد وتعريف متطلبات الحوسبة المناسبة لحل مشكلة ما ، بينما يجب على مهندس المعلوماتية الحيوية تطبيق الأسس الرياضية والمبادئ الخوارزمية ونظرية علوم الكمبيوتر لنمذجة وتصميم الأنظمة المستندة إلى الكمبيوتر التي توضح فهم الخيارات تشارك في خيارات التصميم.

خلال التسعينيات والعقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، تم دمج أوجه التقدم الرئيسية في تكنولوجيا التسلسل مع انخفاض التكاليف ، مما أدى إلى نمو هائل في البيانات. خلق ظهور البيانات الضخمة تحديات جديدة فيما يتعلق باستخراج البيانات وإدارتها ، مما يتطلب المزيد من الخبرة في مجال علوم الكمبيوتر. بالاقتران مع العدد المتزايد باستمرار من أدوات المعلوماتية الحيوية ، لا تزال البيانات البيولوجية الضخمة لها تأثير عميق على القدرة التنبؤية واستنساخ أبحاث المعلوماتية الحيوية. تعمل برامج علم الأحياء بالجامعة الآن على دمج هذا التخصص بشكل كامل في مناهجها كجزء من التعامل مع التحديات.