Επιλογές εγγραφής

3326 Προσομοίωση Φυσιολογικών Συστημάτων
9ο Εξάμηνο ΗΜΜΥ
3326 Προσομοίωση Φυσιολογικών Συστημάτων
Διδακτικές Μονάδες : 6
Φόρτος Εργασίας : theory 2, lab 2
Γλώσσα : el
Μαθησιακά Αποτελέσματα : Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές είναι σε θέση να: •Αξιοποιούν βασικές γνώσεις φυσιολογίας για την ανάπτυξη βαθύτερης κατανόησης που επιτρέπει την εφαρμογή προσεγγίσεων μηχανικής με στόχο την οικοδόμηση μοντέλων επιλεγμένων φυσιολογικών διεργασιών και συστημάτων (Αναπνευστικού, Καρδιαγγειακού, Μεταβολικού) •Mεταφράζουν την κατανόηση της λειτουργίας φυσιολογικών συστημάτων σε μοντέλα μηχανικής με βάση την ανάλυση δομικού διαγράμματος ενός δυναμικού συστήματος, του οποίου η λειτουργία περιγράφεται από διαφορικές εξισώσεις •Αναλύουν ένα σύνθετο φυσιολογικό σύστημα στις λειτουργίες των επιμέρους υποσυστημάτων του και αναπτύσσουν ένα μοντέλο συστήματος με βάση τα υποσυστήματα που το συνιστούν •Εφαρμόζουν βασικές αρχές μόνιμης κατάστασης και δυναμικού ελέγχου με ανάδραση, για τη μοντελοποίηση φυσιολογικών συστημάτων •Διακρίνουν τη διαφορά του ρόλου μεταξύ μεταβλητών και παραμέτρων ενός φυσιολογικού μοντέλου •Εφαρμόζουν τεχνικές ταυτοποίησης για τον προσδιορισμό άγνωστων παραμέτρων από γνωστές παρατηρήσεις των μεταβλητών εξόδου του μοντέλου •Αναπτύσσουν μοντέλα προσομοίωσης φυσιολογικών συστημάτων σε εξειδικευμένα προγραμματιστικά περιβάλλοντα •Εφαρμόζουν μοντέλα προσομοίωσης φυσιολογικών συστημάτων για την διερεύνηση και αποσαφήνιση ζητημάτων που αφορούν στην σχεδίαση βοϊατρικών διαδικασιών και διατάξεων Με την επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος καλλιεργείται η ικανότητα για: •Αυτόνομη εργασία στο πεδίο της ανάπτυξης προσεγγίσεων μηχανικού για τη μελέτη φυσιολογικών συστημάτων •Επιλογή κατάλληλων φυσιολογικών παραμέτρων/μεταβλητών που ορίζουν ένα μοντέλο φυσιολογικού συστήματος •Εφαρμογή θεμελιωδών γνώσεων μαθηματικών, φυσικής και μηχανικής σε συνδυασμό με κριτική σκέψη για (α) την διατύπωση μιας φυσιολογικής διαδικασίας σε μαθηματική γλώσσα, (β) την ανάλυση ενός σύνθετου προβλήματος (β) την επιλογή μέσων, μεθόδων, προσεγγίσεων με σκοπό την σύνθεση δεδομένων για τον σχεδιασμό ενός απλού ή πιο σύνθετου μηχανικού συστήματος που βασίζεται σε γνώση που προκύπτει από το μοντέλο αντίστοιχου φυσιολογικού συστήματος •Διατύπωση και δοκιμή υποθέσεων με κατάλληλες πειραματικές διαδικασίες και στατιστική ανάλυση των δεδομένων •Αξιολόγηση μετρήσιμων αποτελεσμάτων προσομοιώσεων στο πλαίσιο συγκεκριμένων βιοϊατρικών προβλημάτων
Εισαγωγή στη φυσιολογία - λειτουργική οργάνωση του σώματος. Η σημασία της υπολογιστικής προσομοίωσης στην κατανόηση της συμπεριφοράς του οργανισμού, στη διερεύνηση της παθογένειας νόσων και στη βελτιστοποίηση του σχεδιασμού σύγχρονων βιοϊατρικών συστημάτων. Μοντέλο και προσομοίωση. Τεχνικές προσομοίωσης. “Insilico” Βιολογία. Διαμερισματικά μοντέλα: βασικές αρχές, εκτίμηση παραμέτρων μοντέλου, σχεδιασμός βέλτιστου πειράματος, επαλήθευση, εφαρμογές. Μέθοδοι τεχνητής νοημοσύνης για προσομοίωση και έλεγχο βιολογικών και φυσιολογικών συστημάτων. Προσομοίωση και έλεγχος καρδιαγγειακού συστήματος: προσομοίωση αρτηριακών και φλεβικών δέντρων, προσομοίωση καρδιάς, νευρικός και ορμονικός έλεγχος. Προσομοίωση και έλεγχος αναπνευστικού συστήματος: Δομή του συστήματος ελέγχου του αναπνευστικού, χημειοαντανακλαστικά μοντέλα, προσομοίωση αναπνευστικού κέντρου, μοντέλα αυτορύθμισης. Εργαστηριακές ασκήσεις σε θέματα βιοπληροφορικής, προσομοίωσης κυτταρικής ανάπτυξης καρκινικών όγκων, προσομοίωσης μεταβολικού συστήματος γλυκόζης-ινσουλίνης, υπολογιστικής νευροεπιστήμης, με έμφαση στην αξιοποίηση των αντίστοιχων μοντέλων στη σύγχρονη θεραπευτική και διαγνωστική διαδικασία.
Οι επισκέπτες δεν έχουν πρόσβαση στο μάθημα αυτό. Παρακαλούμε συνδεθείτε (με τον λογαριασμό σας).