Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Celem modułu jest wprowadzenie do zaawansowanych metod cyfrowego przetwarzania i analizy sygnałów wykorzystywanych w diagnostyce medycznej.

Ogólne informacje o zajęciach: Moduł umożliwia zdobycie wiedzy dotyczącej metod cyfrowego przetwarzania i analizy wybranych sygnałów biomedycznych oraz nabycie umiejętności ich stosowania. Wybrane algorytmy do parametryzacji m. in. sygnału EKG i sygnału mowy (zarejestrowanych z udziałem studenta) są implementowane w środowisku LabVIEW podczas ćwiczeń laboratoryjnych.

Materiały dydaktyczne: Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Augustyniak P.	Przetwarzanie sygnałów elektrodiagnostycznych	AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-dydaktyczne, Kraków .	2001
2	Zieliński T. P.	Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań	WKŁ.	2009
3	Drozdek A.	Wprowadzenie do kompresji danych	WNT.	2000

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1

Świsulski D.

Przykłady cyfrowego przetwarzania sygnałów w LabVIEW

Wyd. Politechniki Gdańskiej, Gdańsk.

2012

Literatura do samodzielnego studiowania

1

Kuniszyk-Jóźkowiak W.

Przetwarzanie sygnałów biomedycznych

Instytutu Informatyki UMCS, Lublin (dostęp on-line).

2011

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Rejestracja na semestr 7

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Znajomość podstaw cyfrowego przetwarzania sygnałów

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Podstawowe umiejętności w zakresie programowania w środowisku LabVIEW oraz obsługi karty pomiarowej

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Podstawowe umiejętności pracy z zespole

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK	Student, który zaliczył zajęcia	Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia	Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia	Związki z KEK	Związki z OEK
01	Rozpoznaje i klasyfikuje typowe sygnały biomedyczne.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna	K_W029+	T1A_W04+
02	Potrafi zastosować właściwe metody cyfrowego przetwarzania sygnałów do filtracji zakłóceń i szumów występujących w sygnale EKG.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, obserwacja pracy studenta w czasie zajęć laboratoryjnych	K_W029++ K_U015++ K_K003++ K_K009+++	T1A_W04+++ T1A_U07++ T1A_K03++ T1A_K08+
03	Ma podstawową wiedzę dotyczącą metod parametryzacji wybranych sygnałów biomedycznych.	wykład, laboratorium	obserwacja pracy studenta w czasie zajęć laboratoryjnych,zaliczenie cz. pisemna	K_W029++ K_U015++ K_K003++ K_K009+++	T1A_W04+++ T1A_U07++ T1A_K03++ T1A_K08+
04	Ma elementarną wiedzę o metodach kompresji liczności danych EKG.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych	K_W029++ K_U015+ K_K009+++	T1A_W04++ T1A_U07++ T1A_K08+
05	Zna i umie zastosować podstawowe metody przetwarzania sygnału mowy.	wykład, laboratorium	obserwacja pracy studenta w czasie zajęć laboratoryjnych, sprawozdanie z ćwiczeń laboratoryjnych, zaliczenie cz. pisemna	K_W029++ K_U015++ K_K003++ K_K009+++	T1A_W04+++ T1A_U07++ T1A_K03++ T1A_K08+

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
7	TK01	Klasyfikacja sygnałów biomedycznych (m.in. EKG, EEG, EMG, PPG, FKG). Typowe źródła zakłóceń i szumów w biopomiarach oraz metody ograniczania ich wpływu (uśrednianie w czasie, filtry cyfrowe, filtracja adaptacyjna). Filtracja zakłóceń występujących w sygnale EKG.	W01, W02, L01	MEK01 MEK02
7	TK02	Metody kompresji liczności danych (na przykładzie sygnału EKG).	W03, L02	MEK04
7	TK03	Reprezentacja sygnału w dziedzinie czas-częstotliwość (m.in. STFT) oraz w dziedzinie czas-skala (podstawy teoretyczne analizy falkowej, DWT, CWT). Analiza cepstralna.	W04, W05	MEK01 MEK03 MEK05
7	TK04	Podstawowe metody przetwarzania sygnału mowy prawidłowej i patologicznej (model generowania mowy dźwięcznej i bezdźwięcznej, metody wyznaczania częstotliwości podstawowej tonu krtaniowego i charakterystyki amplitudowo - częstotliwościowej traktu głosowego, parametry opisujące mowę patologiczną).	W06, W07, L03, L04	MEK05
7	TK05	Przetwarzanie i analiza EKG (morfologia sygnału EKG, detekcja charakterystycznych punktów, typowe struktury detektorów zespołów QRS, wykrywanie późnych potencjałów, analiza zmienności rytmu serca).	W08 (1h), L05	MEK01 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 7)		Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 7)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 10.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 7)		Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 7)	Przygotowanie do zaliczenia: 2.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Ocena z zaliczenia pisemnego.
Laboratorium	Wykonanie i zaliczenie wszystkich zajęć laboratoryjnych w czasie semestru. Ocena sprawozdań z wybranych ćwiczeń, która uwzględnia także aktywność studenta i jego tzw. wkład własny podczas rozwiązywania problemów.
Ocena końcowa	średnia arytmetyczna ocen z wykładu i laboratorium

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: nie