Předmět: Modelování v biokybernetice

« Zpět
Název předmětu Modelování v biokybernetice
Kód předmětu KKY/BIOM
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia 2
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Typovská Helena, Ing.
  • Baslová Marie, Ing. Ph.D.
  • Viták Václav, MUDr. Ph.D.
Obsah předmětu
Základní fyziologické principy. Monitorování systémů organismu, senzory, zpracování lékařských signálů. Modelování a simulace biologických systémů. Farmakokinetika. Analýza medicínského problému, případové studie.

Studijní aktivity a metody výuky
Laboratorní praktika, Samostudium studentů, Samostudium literatury, Přednáška, Cvičení
  • Praktická výuka [vyjádření počtem hodin] - 26 hodin za semestr
  • Příprava prezentace (referátu) [3-8] - 10 hodin za semestr
  • Příprava na laboratorní měření, zpracování výsledků [1-8] - 4 hodiny za semestr
  • Kontaktní výuka - 26 hodin za semestr
  • Účast na exkurzi [reálný počet hodin - max. 8h/den] - 2 hodiny za semestr
  • Příprava na zkoušku [10-60] - 40 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
orientovat se v obecné biologii člověka
vysvětlit pravidla řešení diferenciálních rovnic
orientovat se v systémové analýze
definovat základní struktury regulačních obvodů a přístupy k řízení
vysvětlit základní principy modelování dynamických systémů a simulace
orientovat se v metodách zpracování signálu
Odborné dovednosti
analyzovat systémové vlastnosti dynamických systémů
aplikovat výsledky analytické a experimentální analýzy
zpracovat požadavky na chování a vlastnosti regulačního procesu při současném respektování omezení
vytvářet matematické modely reálných nelineárních dynamických systémů (modely pro konstrukci simulačních úloh)
posoudit principy modelování dynamických systémů
provádět základní analýzu biosignálu
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně a odpovědně se na základě rámcového zadání rozhodují v souvislostech jen částečně známých,
mgr. studium: samostatně získávají další odborné znalosti, dovednosti a způsobilosti na základě především praktické zkušenosti a jejího vyhodnocení, ale také samostatným studiem teoretických poznatků oboru.,
mgr. studium: do řešení problémůzahrnují úvahu o jejich etickém rozměru,
Výsledky učení
Odborné znalosti
porozumět základním principům biokybernetiky
orientovat se v základních principech neurofyziologie, lokomoce organismu, systému dýchání, systému vylučovacího aparátu, elektrofyziologického principu srdeční činnosti a krevního oběhu
vysvětlit metody analýzy medicínského problému
vysvětlit principy fyziologických regulací
vysvětlit principy modelování biologických systémů a speciálních simulačních technik v biologii
popsat základní biokybernetické modely v praxi
popsat pravidla měření a zpracování 1D biosignálu
Odborné dovednosti
analyzovat medicínské problémy
analyzovat a řešit základní úlohy fyziologické/regulační, populační a epidemiologické povahy
uplatnit správně principy biokybernetiky při řešení případových studií
zvolit vhodné metody při návrhu biologického systému
samostatně sestavit model biologického systému
ověřit model biologického systému
provést analýzu a zpracovat EKG biosignál
Obecné způsobilosti
mgr. studium: samostatně a odpovědně se rozhodují v nových nebo měnících se souvislostech nebo v zásadně se vyvíjejícím prostředí s přihlédnutím k širším společenským důsledkům jejich rozhodování,
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Přednáška založená na výkladu,
Cvičení (praktické činnosti),
Laboratorní praktika,
Samostudium,
Exkurze, soustředění, výuka v terénu,
Samostatná práce studentů,
Odborné dovednosti
Přednáška s aktivizací studentů,
Řešení problémů,
Cvičení (praktické činnosti),
Diskuse,
Laboratorní praktika,
Analyticko-kritická práce s textem,
Obecné způsobilosti
Přednáška s aktivizací studentů,
Řešení problémů,
Samostudium,
Samostatná práce studentů,
Analyticko-kritická práce s textem,
Hodnotící metody
Odborné znalosti
Seminární práce,
Kombinovaná zkouška,
Odborné dovednosti
Písemná zkouška,
Seminární práce,
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Obecné způsobilosti
Kombinovaná zkouška,
Seminární práce,
Demonstrace dovedností (praktická činnost),
Doporučená literatura
  • Bronzino, J.D. The biomedical engineering handbook. CRC Press, 2000.
  • Eck, Vladimír; Razím, Miroslav. Biokybernetika. Vyd. 1. Praha : Vydavatelství ČVUT, 1996. ISBN 80-01-01445-2.
  • Holčík, Jiří; Fojt, Otakar. Modelování biologických systémů (vybrané kapitoly). Brno : Vysoké učení technické, 2001. ISBN 80-214-2023-5.
  • Trojan, Stanislav. Lékařská fyziologie. Vyd. 4., přeprac. a dopl. Praha : Grada, 2003. ISBN 80-247-0512-5.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr