مدل سازی سیستم های بیولوژیکی

 | تاریخ ارسال: 1399/7/1 | 
 دانشکده مهندسی پزشکی       
 
تحصیلات تکمیلی   (اصلی)
 
 
عنوان درس: مدل سازی سیستم های بیولوژیکی
 
تعداد واحد       ۳                                                 پیش نیاز  -
                                                                                      
 
                                                                           هم نیاز   -
        
 

اهداف کلی درس رئوس مطالب:
 
فصل اول – کلیات
- تعاریف اولیه و اصطلاحات
- انواع مدل ها
- روش های مدل سازی (تحلیلی و تجربی)

فصل دوم – مدل سازی تحلیلی
 مراحل مدل سازی تحلیلی
- سیستم های آنالوگ (الکتریکی، مکانیکی، شیمیایی،. . . )
- مدل های فشرده و گسترده
- مدل های غیرخطی

 
فصل سوم – مروری بر احتمالات و آمار
- متغیرهای تصادفی
- فرآیندهای اتفاقی
- مدل های آماری و آزمون فرض ها
 
فصل چهارم – مدل سازی تجربی (شناسایی سیستم)
- روش های کلاسیم زمانی و فرکانسی (پاسخ ضربه، پاسخ پله، پاسخ فرکانسی)
- روش آنالیز همبستگی(Correlation Analysis)
- روش تخمین طیف
- روش های پارامتری
 
فصل پنجم – روش های تخمین پارامترها(Parameter Estimation)
- روش حداقل مربعات (Least Square) 
- روش متغیرهای ابزاری (Instrumental Variable)
- روش ماکزیمم احتمال (Maximum likelihood)
- روش خطای پیش بینی(Prediction Error Method)

 
فصل ششم – مدل سازی در فضای حالت

فصل هفتم – انتقال مواد در بدن و مدل های آن
 
- انتقال مواد توسط جریان سیال
- انتقال مواد توسط نفوذ
- مدل های بخشی(Compartmental Models)
 
فصل هشتم – نمونههایی کاربردی از مدل سازی سیستم های بیولوژیک و فیزیولوژیک
- مدل سازی سیستم گردش خون (مدل پالسی، مدل غیر پالسی)
- مدل سازی سیستم تنفسی (فیزیولوژی تنفس، مدل مکانیکی، مدل الکتریکی)
- مدل سازی سیستم انتقال حرارت بدن (مکانیزم های انتقال حرارت، مدل انتقال حرارت)
- مدل سازی سیستم کنترل حرکات بدن انسان
 
فصل نهم – مباحث جدید در خصوص مدل سازی سیستم های غیرخطی و بیولوژیکی می تواند در قالب سمینارهای دانشجویی ارائه گردد
 


روش ارزیابی:
 
□ عملکردی    □ آزمون نوشتاری    ■ آزمون نهایی    ■ میان ترم    □ ارزشیابی مستمر
* بسته به نظر استاد ممکن است مواردی نظیر تمرینها، سمینار و پروژه در نمره پایانی درس تأثیر داده شود.
 

مراجع
 
1) J. W. Haefner, Modeling Biological Systems: Principles and Applications, Springer,2005 .
9) N. Dokholyan, Computational Modeling of Biological Systems: from Molecules to Pathways, Springer, 2012 .
3) A. P. Bernard, Modeling Biological Systems from Heterogeneous Data, ProQuest,2008 .
4) V. S. Hari Rao and p. r. Sekhara Rao, Dynamic Models and Control of Biological Systems, Springer, 2009 .
5) V. C. Rideout, Muthematical and Computer Modelling of Physiological Systems, Prentice Hall, 1991 .
6) J. D. Spain, Basic Microcomputer Models in Biology, Addison- esley, 1982 .
7) J. E. Randall, Microcomputer and Physiological Simulation, Raven Press, 1987 .
8) H. T. Milhorn, the Applications of Control Theory to Physiological Systems,Bioscience, 1967 .
9) L. Ljung, System Identification: Theory for the Users, Preniice Hall Inf AND System Sciencess Series, New Jersey, 1987 .
10) L. Ljung and Glad, Modeling of Dynamic Systems, Englewood Cliffs, Nj: PTR
Prentice Hall 1994 .
11) J. P. Norton, An Introduction to System Identification, Courier Dover Publications,
2009.
19) L. Ljung, and T. Soderstrom, Theory and Practice of Recusive Identification, MIT
Press, 1986.
13) T. Soderstrom, and P. Stoiea, System Identification, Prentice Hall, 1989 .


دفعات مشاهده: 568 بار   |   دفعات چاپ: 11 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر