Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Biocybernetyka
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFM-1-007-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Fizyka Medyczna
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Osoba odpowiedzialna:
dr inż. Grabska-Chrząstowska Joanna (asior@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
dr inż. Grabska-Chrząstowska Joanna (asior@agh.edu.pl)
Krótka charakterystyka modułu

Biocybernetyka to nauka łącząca biologię i medycynę z obszarem nauk technicznych. Student uzyska uporządkowaną wiedzę dotyczącą podstaw wybranych procesów biomedycznych i ich modelowania

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe techniki opisu procesów biomedycznych. FM1A_W02, FM1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_W002 Student ma uporządkowaną wiedzę dotyczącą podstaw fizycznych wybranych procesów biomedycznych i ich modelowania FM1A_W02, FM1A_W03, FM1A_W01 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Umiejętności
M_U001 Student dostrzega powiązanie fizyki medycznej z innymi dziedzinami nauki i techniki FM1A_U07 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
Kompetencje społeczne
M_K001 Student ma świadomość skutków działalności inżynierskiej i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje odnośnie wyciągania wniosków naukowych na podstawie tworzonych modeli układów biologicznych. FM1A_K03, FM1A_K01 Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student zna podstawowe techniki opisu procesów biomedycznych. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student ma uporządkowaną wiedzę dotyczącą podstaw fizycznych wybranych procesów biomedycznych i ich modelowania + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student dostrzega powiązanie fizyki medycznej z innymi dziedzinami nauki i techniki + - - - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student ma świadomość skutków działalności inżynierskiej i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje odnośnie wyciągania wniosków naukowych na podstawie tworzonych modeli układów biologicznych. + - - - - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:

1. Wprowadzenie
2. Drogi i metody pozyskiwanie danych o otaczającym świecie i wewnętrznym stanie organizmy: krótkie omówienie systemu nerwowego człowieka.
3. Sposoby przetwarzania sygnałów biologicznych.
4. Modelowanie cybernetyczne – cele i metody.
5. Opis przykładowych modeli systemów biologicznych: układu krwionośnego, komórki nerwowej, układu oddychania, chodzenia itp.
6. Omówienie procesów informacyjnych w systemach: hormonalnym i immunologicznym.
7. Procesy uczenia się i adaptacji zachodzące w układzie nerwowym.
8. Sztuczne sieci neuronowe – budowa, rodzaje, sposoby uczenia.

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 75 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w wykładach 30 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 45 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa jest kombinacją ocen z obecności na wykładach i prezentacji z wybranego przez siebie tematu z zakresu biocybernetyki:
wszystkie obecności i niezaliczona prezentacja: ocena 4.5 (plus dobra)
co najwyżej 1 nieobecność i zaliczona prezentacja : ocena 5.0 (bardzo dobra)
1 nieobecność i niezaliczona prezentacja : ocena 4.0 (dobra)
2 nieobecności i niezaliczona prezentacja: ocena 3.5 (plus dostateczna)
3 nieobecności i niezaliczona prezentacja: ocena 3.0 (dostateczna)
Powyżej 3 nieobecności – brak zaliczenia

Wymagania wstępne i dodatkowe:

• Wiedza i umiejętności w zakresie biologii na poziomie szkoły średniej.
• Wiedza i umiejętności z matematyki w zakresie kursu podstawowego studiów wyższych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

• Tadeusiewicz R.: Podstawy biocybernetyki, Kraków 1994.
• Nałęcz M. red.: Problemy biocybernetyki i inżynierii biomedycznej, Warszawa 2000.
• Tadeusiewicz R red.: Inżynieria biomedyczna, Kraków 2008.
• Tadeusiewicz R, Augustyniak P. red. : Podstawy inżynierii biomedycznej, Kraków 2009.
• Tadeusiewicz R, red. : Neurocybernetyka, Warszawa 2009.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Ziółko M., Pietrzyk J., Grabska-Chrząstowska J.: Accuracy of hemodialysis modeling. Kidney International, Vol. 57 (2000), pp.1152-1163
2. Korohoda P., Grabska-Chrząstowska J.: Zastosowanie sieci neuronowych w modelowaniu kinetycznym mocznika. Automatyka, Półrocznik, Tom 14, Zeszyt 3/2, str. 785-793, Zeszyty Naukowe AGH, ISNN 1429-3447, Kraków 2010.
3. Grabska-Chrząstowska J., Libuszowski W., Tomalak W.: Klasyfikacja wyników badań spirometrycznych przy pomocy sieci neuronowych. Modelowanie i Pomiary w Medycynie MPM 2011, materiały X jubileuszowego sympozjum : Krynica, 8–12 maja 2011 / pod red. Janusza Gajdy ; Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, str. 61–65. Wydawnictwo KM AGH, ISBN 978-83-61528-24-1, Kraków 2011.
4. Grabska-Chrząstowska J, Tomalak W.: Zastosowanie sieci neuronowych w analizie wyników badania spirometrycznego. Inżynieria biomedyczna. Podstawy i zastosowania. Sieci neuronowe w inżynierii biomedycznej, pod red. Tadeusiewicz, R., Korbicz, J., Rutkowski, L., Duch, W., tom. 9, EXIT, Warszawa, 2013, str. 263-279.
5. Szaleniec J., Grabska-Chrząstowska J., Szaleniec M.: Zastosowania sieci neuronowych w analizie przeżycia. Inżynieria biomedyczna, podstawy i zastosowania, Sieci neuronowe w inżynierii biomedycznej, pod red. Tadeusiewicz, R., Korbicz, J., Rutkowski, L., Duch, W., tom 9, EXIT, Warszawa (2013), str. 529-542

Informacje dodatkowe:

W przypadkach losowych student może ubiegać się o możliwość odrobienia nieobecności poprzez wykonanie bardziej zaawansowanej prezentacji na wybrany przez Prowadzącą temat