Wydział Informatyki - Inżynieria cyfryzacji (S1)
Sylabus przedmiotu Narzędzia analizy sygnałów medycznych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Inżynieria cyfryzacji | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Narzędzia analizy sygnałów medycznych | ||
| Specjalność | Zastosowania informatyki | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Inżynierii Systemów Informacyjnych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Izabela Rejer <irejer@wi.zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 6,0 | ECTS (formy) | 6,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 4 | Grupa obieralna | 4 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Podstawowa znajomość pakietu Matlab |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z charakterystycznymi cechami sygnałów medycznych, sprzętem służących do ich rejestrowania oraz metodami służącymi do ich przetwarzania |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności adaptacji algorytmów przetwarzania danych do charakterystycznych cech sygnałów medycznych |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Zapoznanie z zasadami działania elektroencefalografu | 2 |
| T-L-2 | Przygotowanie protokołu eksperymentu badawczego | 2 |
| T-L-3 | Przeprowadzenie eksperymentów mających na celu zgromadzenie własnych sygnałów do analizy (z wykorzystaniem aparatu EEG) | 2 |
| T-L-4 | Przygotowanie sygnałów do analizy (usunięcie artefaktów, wstępne przetworzenie sygnałów za pomocą algorytmów PCA, ICA, CSP) | 4 |
| T-L-5 | Wybór algorytmów do przetwarzania sygnałów adekwatnych dla ustalonego protokołu eksperymentu badawczego | 2 |
| T-L-6 | Przygotowanie skryptów implementujących algorytmy, które powinny zostać wykorzystane w procesie ekstrakcji cech ze zgromadzonych sygnałów oraz ich selekcji i klasyfikacji | 8 |
| T-L-7 | Przeprowadzenie analizy zgromadzonych danych za pomocą dostępnego oprogramowania i własnych skryptów | 4 |
| T-L-8 | Przygotowanie wyników analizy w formie wskazówek diagnostycznych | 4 |
| T-L-9 | Zaliczenie przedmiotu | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Sygnały medyczne i ich cechy charakterystyczne | 2 |
| T-W-2 | Elektrodiagnostyka; pobudliwość elektryczna nerwów i mięśni | 2 |
| T-W-3 | Metody pomiaru sygnałów elektrodiagnostycznych oraz formaty ich zapisu | 2 |
| T-W-4 | Algorytmy analizy sygnałów szczególnie istotne dla przetwarzania sygnałów medycznych | 4 |
| T-W-5 | Cykl przetwarzania sygnałów elektrodiagnostycznych (preprocessing, ekstrakcja cech, selekcja cech, klasyfikacja/rozpoznanie), podstawowe problemy występujące na każdym z etapów | 2 |
| T-W-6 | Podstawowe algorytmy stosowane na kolejnych etapach procesu przetwarzania sygnałów elektrodiagnostycznych | 10 |
| T-W-7 | Oprogramowanie do przetwarzania danych elektrodiagnostycznych | 4 |
| T-W-8 | Automatyczna diagnostyka na podstawie sygnałów elektrodiagnostycznych | 2 |
| T-W-9 | Zaliczenie przedmiotu | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w laboratoriach | 30 |
| A-L-2 | Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych | 20 |
| A-L-3 | Praca własna nad opracowaniem wyników przeprowadzonych eksperymentów badawczych | 30 |
| A-L-4 | Udział w konsultacjach do laboratorium | 3 |
| A-L-5 | Przygotowanie do zaliczenia | 7 |
| 90 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach | 30 |
| A-W-2 | Czytanie wskazanej literatury | 28 |
| A-W-3 | Udział w konsultacjach do wykładu | 2 |
| A-W-4 | Analiza we własnym zakresie algorytmów omawianych na wykładach | 20 |
| A-W-5 | Przygotowanie do zaliczenia | 10 |
| 90 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | Dyskusja dydaktyczna |
| M-4 | Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem komputera i sprzętu elektrodiagnostycznego |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie wykładu w formie ustnej |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie laboratoriów - w formie końcowego sprawozdania z przeprowadzonego eksperymentu badawczego (pełne sprawozdanie w formie pisemnej, wyniki końcowe wraz z interpretacją i uzasadnieniem referowane w formie ustnej) |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IC_1A_O4/07_W01 W wyniki przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie scharakteryzować sposób działania wybranych urządzeń komputerowo wspomagających diagnostykę medyczną, ze sczególnym uwzględnieniem urządzeń rejestrujących sygnały elektrodiagnostyczne; wskazać charakterystyczne cechy sygnałów medycznych oraz opisać sposób działania podstawowych algorytmów stosowanych na poszczególnych etapach procesu przetwarzania sygnałów elektrodiagnostycznych. | IC_1A_W15 | — | — | C-1 | T-W-2, T-W-8, T-W-4, T-W-6, T-W-7, T-W-3, T-W-5, T-W-1 | M-1, M-2, M-3 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IC_1A_O4/07_U01 Po zakończeniu przedmiotu studen będzie potrafił dobrać bądź zaadoptować algorytmy służące do wstępnego przygotowania oraz przetworzenia sygnałów elektrodiagnostycznych zarejestrowanych w trakcie samodzielnie wykonanych eksperymentów badawczych oraz będzie potrafił dokonać analizy tychże sygnałów, przygotowując w ten sposób zagregowaną informację dla lekarza-diagnosty. | IC_1A_U17, IC_1A_U26 | — | — | C-2 | T-L-3, T-L-4, T-L-1, T-L-2, T-L-5, T-L-7, T-L-8, T-L-6 | M-3, M-4 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IC_1A_O4/07_W01 W wyniki przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie scharakteryzować sposób działania wybranych urządzeń komputerowo wspomagających diagnostykę medyczną, ze sczególnym uwzględnieniem urządzeń rejestrujących sygnały elektrodiagnostyczne; wskazać charakterystyczne cechy sygnałów medycznych oraz opisać sposób działania podstawowych algorytmów stosowanych na poszczególnych etapach procesu przetwarzania sygnałów elektrodiagnostycznych. | 2,0 | Student nie zna podstawowych pojęć z dziedziny komputerowego przetwarzania sygnałów medycznych |
| 3,0 | Student jest w stanie zdefiniować podstawowe algorytmy/programy z dziedziny komputerowego przetwarzania sygnałów medycznych | |
| 3,5 | Student jest w stanie opisać podstawowe algorytmy/programy do analizy sygnałów medycznych | |
| 4,0 | Student jest w stanie zastosować zdobytą wiedzę w praktyce, czyli jest w stanie zastosować konkretne algorytmy/programy do analizy sygnałów medycznych w postawionym problemie diagnostycznym | |
| 4,5 | Student jest w stanie dokonać analizy porównawczej różnych podejść wykorzystywanych w procesie analizy sygnałów medycznych | |
| 5,0 | Student jest w stanie przeprowadzić krytyczną analizę różnych algorytmów stosowanych do analizy sygnałów medycznych, oceniając je z punktu widzenia adekwatności do postawionego zadania |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| IC_1A_O4/07_U01 Po zakończeniu przedmiotu studen będzie potrafił dobrać bądź zaadoptować algorytmy służące do wstępnego przygotowania oraz przetworzenia sygnałów elektrodiagnostycznych zarejestrowanych w trakcie samodzielnie wykonanych eksperymentów badawczych oraz będzie potrafił dokonać analizy tychże sygnałów, przygotowując w ten sposób zagregowaną informację dla lekarza-diagnosty. | 2,0 | Student nie jest w stanie zastosować algorytmów/programowów do przetworzenia sygnałów elektrodiagnostycznych |
| 3,0 | Student potrafi wybrać algorytmy/programy odpowiednie do przetworzenia zarejestrowanych sygnałów elektrodiagnostycznych | |
| 3,5 | Student potrafi dokonać analizy sygnałów elektrodiagnostycznych za pomocą wskazanego algorytmu/programu | |
| 4,0 | Student potrafi zaprojektować eksperyment badawczy mający na celu zgromadzenie i przetworzenie sygnałów elektrodiagnostycznych | |
| 4,5 | Student potrafi przeprowadzić zaplanowany eksperyment badawczy, przetworzyć dane oraz dokonać analizy uzyskanych wyników | |
| 5,0 | Student potrafi zaadoptować poznane algorytmy tak, żeby w większym stopniu odzwierciedlały charakterystykę analizowanych sygnałów |
Literatura podstawowa
- Augustyniak Piotr, Przetwarzanie sygnałów elektrodiagnostycznych, AGH - Uczelniane Wydawnictwo Naukowo-Dydaktyczne, Kraków, 2001