Anno immatricolazione
2016/2017
SSD
ING-INF/06 (BIOINGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA)
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI SANITA' PUBBLICA, MEDICINA SPERIMENTALE E FORENSE
Corso di studio
SCIENZE MOTORIE
Curriculum
Attività Motoria Preventiva e Adattata (SEDE DI PAVIA)
Periodo didattico
Annualità Singola (01/10/2018 - 31/05/2019)
Ore
48 ore di attività frontale
Lingua insegnamento
ITALIANO
Obiettivi formativi
ELABORAZIONE DI SEGNALI BIOLOGICI
PARTE I - Prof. Giovanni Magenes
Il modulo si propone di formire allo studente alcune metodologie di base per il trattamento e l’elaborazione dei segnali di origine biologica. Lo studente dovrà acquisire le nozioni principali riguardanti le caratteristiche dei biosegnali, i modelli di generazione e le elaborazioni elementari di più generale utilizzo, oltre che i principi generali di funzionamento dei sistemi di rilevazione ed elaborazione dei segnali biomedici, le basi della descrizione in frequenza e le relazioni tra calcoli in tempo continuo e discreto. Verranno inoltre proposti esempi di elaborazione dei principali segnali biomedici.
PARTE II - Prof. Stefano Ramat
Il modulo si propone di presentare allo studente vari esempi di controlli biologici, inquadrandoli e interpretandoli alla luce della teoria generale del controllo.
Al termine, lo studente dovrà (i) conoscere i principi della rappresentazione dei sistemi dinamici in termini di schemi a blocchi e di relazioni ingresso-uscita; (ii) conoscere i principi del controllo ad anello chiuso e (iii) saper applicare le nozioni precedenti all’interpretazione di alcuni semplici sistemi di controllo biologico.
Programma e contenuti
ELABORAZIONE DI SEGNALI BIOLOGICI
PARTE I - Prof. Giovanni Magenes
Biosegnali: origine di segnali biomedici e loro classificazione; problemi legati alla acquisizione e al condizionamento di biosegnali.
Richiami di Matematica: algebra vettoriale; funzioni trigonometriche; funzioni e rappresentazioni nel piano cartesiano.
Misura, stima e regressione: calibrazione di uno strumento; risoluzione, accuratezza, precisione; stima di una grandezza; regressione lineare, metodo dei minimi quadrati; unità di misura del sistema SI; grandezze cinematiche e dinamiche.
Introduzione al trattamento di segnali: segnali continui nel tempo, segnali periodici e transitori; segnali discreti nel tempo; risposta in frequenza; campionamento di segnali continui, teorema del campionamento, ricostruzione di un segnale campionato; conversione A/D e quantizzazione; scelta della frequenza di campionamento e problemi di aliasing; schema generale di analizzatore di segnali.
Esempi di analisi di segnali: detezione di eventi nei segnali; elettrocardiografia; potenziali evocati; elettromiografia.
PARTE II - Prof. Stefano Ramat
Definizione di sistema; rappresentazione e classificazione dei sistemi. Relazioni ingresso-uscita. Descrizione dei sistemi nel dominio del tempo e in quello della frequenza.
Problema del controllo. Schemi di controllo ad anello aperto e ad anello chiuso.
Esempi di controlli biologici: riflesso di stiramento; riflesso pupillare; controllo visuo-motorio; riflesso vestibolo-oculomotore, riflesso otticocinetico, interazioni visuo-vestibolari; controllo posturale; esempi di regolazioni omeostatiche (controllo della pressione arteriosa) e di controlli metabolici (sistema glucosio-insulina-glucagone).
Metodi didattici
ELABORAZIONE DI SEGNALI BIOLOGICI
PARTE I - Prof. Giovanni Magenes
24 ore di didattica frontale.
PARTE II - Prof. Stefano Ramat
24 ore di didattica frontale.
Testi di riferimento
ELABORAZIONE DI SEGNALI BIOLOGICI
Dispense a cura dei docenti, disponibili tramite il portale Kiro:
http://elearning3.unipv.it/medicina/course/index.php?categoryid=14
Modalità verifica apprendimento
ELABORAZIONE DI SEGNALI BIOLOGICI
Esame scritto, con risposte chiuse e risposte aperte, comune per la parte I (prof. Magenes) e la parte II (prof. Ramat).
Altre informazioni
ELABORAZIONE DI SEGNALI BIOLOGICI
Esame scritto, con risposte chiuse e risposte aperte, comune per la parte I (prof. Magenes) e la parte II (prof. Ramat).
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile