Rocco RESTAINO | ELABORAZIONE DI SEGNALI E DATI BIOMEDICI
Rocco RESTAINO ELABORAZIONE DI SEGNALI E DATI BIOMEDICI
cod. 0612800011
ELABORAZIONE DI SEGNALI E DATI BIOMEDICI
0612800011 | |
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE ED ELETTRICA E MATEMATICA APPLICATA | |
CORSO DI LAUREA | |
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE PER LA MEDICINA DIGITALE | |
2023/2024 |
OBBLIGATORIO | |
ANNO CORSO 2 | |
ANNO ORDINAMENTO 2022 | |
SECONDO SEMESTRE |
SSD | CFU | ORE | ATTIVITÀ | |
---|---|---|---|---|
ING-INF/03 | 6 | 48 | LEZIONE | |
ING-INF/03 | 2 | 16 | ESERCITAZIONE | |
ING-INF/03 | 1 | 8 | LABORATORIO |
Obiettivi | |
---|---|
L’INSEGNAMENTO FORNISCE ALLO STUDENTE GLI STRUMENTI DI BASE PER ESTRARRE DA SEGNALI E DATI BIOMEDICI INFORMAZIONI UTILI NEI PROCESSI CLINICI DI PREVENZIONE, DIAGNOSTICA O CURA. CONOSCENZE E COMPRENSIONE CONOSCENZE E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE •CARATTERISTICHE DEI PRINCIPALI SEGNALI BIOMEDICI. •ANALISI DEI SEGNALI NEL DOMINIO DEL TEMPO. •TRASFORMATA DI FOURIER CONTINUA E DISCRETA. •ANALISI SPETTRALE. •DIGITALIZZAZIONE E TRATTAMENTO NUMERICO DEI SEGNALI. •FILTRAGGIO. •TEST DI IPOTESI. APPLICAZIONE DELLE CONOSCENZE E DELLA COMPRENSIONE CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE APPLICATE •IMPLEMENTARE ALGORITMI PER RICONOSCERE IL COMPORTAMENTO FISIOLOGICO/PATOLOGICO DI SEGNALI BIOMEDICI DI INTERESSE PRATICO. •EFFETTUARE L’ANALISI SPETTRALE DI UN SEGNALE BIOMEDICO. •REALIZZARE FILTRI DIGITALI PER IL TRATTAMENTO DI SEGNALI BIOMEDICI. •REALIZZARE UN TEST DI IPOTESI A PARTIRE DA DATI BIOMEDICI, PER IL SUPPORTO A UNA DECISIONE CLINICA. |
Prerequisiti | |
---|---|
PREREQUISITI: DERIVATE E INTEGRALI IN UNA DIMENSIONE. FUNZIONI DI VARIABILE COMPLESSA. FUNZIONI PERIODICHE. ELEMENTI DI BASE DI ALGEBRA LINEARE (SPAZI VETTORIALI, MATRICI, AUTOVALORI E AUTOVETTORI). PROPEDEUTICITÀ: ANALISI MATEMATICA 2 E ALGEBRA. |
Contenuti | |
---|---|
TOTALE ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO (LEZ/ESE/LAB): 48/24/0 1 (2H LEZ): INTRODUZIONE AL CORSO. ESEMPI DI DATI E SEGNALI RILEVANTI PER APPLICAZIONI BIOMEDICHE. SEGNALI MONODIMENSIONALI (ECG, EEG), BIDIMENSIONALI (RADIOGRAFIE), TRIDIMENSIONALI (TAC, MRI). UD1: ANALISI DEI SEGNALI NEL DOMINIO DEL TEMPO (LEZ/ESE/LAB: 14/8/0) 2 (2H LEZ): SEGNALI ELEMENTARI. SEGNALI PERIODICI. OPERAZIONI ELEMENTARI E PROPRIETÀ DEI SEGNALI 3 (2H LEZ): SPAZIO DEI SEGNALI. MEDIE TEMPORALI. ENERGIA E POTENZA. TECNICHE DI CONFRONTO DI FORME D’ONDA PER LA RIVELAZIONE DI COMPORTAMENTI FISIOLOGICI/PATOLOGICI. 4 (2H ESE): ESERCIZI SU SEGNALI NEL DOMINIO DEL TEMPO, ENERGIA E POTENZA 5 (2H LEZ): PROPRIETÀ DEI SISTEMI. SISTEMI LTI. SOMMA E INTEGRALE DI CONVOLUZIONE 6 (2H ESE): ESERCIZI SU PROPRIETÀ DEI SISTEMI E FILTRAGGIO LTI NEL TEMPO 7 (2H LEZ): DATI ALEATORI. ELEMENTI BASE DI PROBABILITA’. ASSIOMI E LORO IMPLICAZIONI 8 (2H LEZ): PROBABILITÀ CONDIZIONATA E INDIPENDENZA. TEOREMA DELLE PROBABILITÀ TOTALI. TEOREMA DI BAYES 9 (2H ESE): ESERCIZI SU PROBABILITÀ DI BASE E INDIPENDENZA 10 (2H LEZ): VARIABILI ALEATORIE E MODELLI PROBABILISTICI DI USO COMUNE. VARIABILI ALEATORIE CONTINUE E DISCRETE. DISTRIBUZIONI, DENSITÀ DI PROBABILITÀ E FUNZIONE MASSA DI PROBABILITÀ 11 (2H LEZ): MOMENTI DELLE VARIABILI ALEATORIE (MEDIA, VARIANZA, COVARIANZA) 12 (2H ESE): ESERCIZI SU VARIABILI ALEATORIE CONOSCENZE E CAPACITA DI COMPRENSIONE ANALISI DEI SEGNALI NEL TEMPO. COMPRENSIONE DEGLI ELEMENTI DI BASE PER IL CALCOLO DELLA PROBABILITÀ E MANIPOLAZIONE DI VARIABILI ALEATORIE CONOSCENZE E CAPACITA DI COMPRENSIONE APPLICATE SAPER ANALIZZARE UN SEGNALE BIOMEDICO NEL DOMINIO DEL TEMPO E VALUTARE LE PROPRIETA’ DI UN SISTEMA PER L’ELABORAZIONE NEL DOMINIO DEL TEMPO. APPLICARE TECNICHE DI BASE PER LA MODELLAZIONE DI DATI BIOMEDICI. UD2: ANALISI DEI SEGNALI NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA (LEZ/ESE/LAB: 10/4/0) 13 (2H LEZ): SEGNALI NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA. RISPOSTA IN FREQUENZA. TRASFORMATA DI FOURIER 14 (2H LEZ): PROPRIETÀ DELLA TRASFORMATA DI FOURIER 15 (2H ESE): ESERCIZI SU TRASFORMATA DI FOURIER E PROPRIETÀ 16 (2H LEZ): CAMPIONAMENTO E REPLICAZIONE 17 (2H LEZ): SPETTRO DI SEGNALI PERIODICI E SERIE DI FOURIER 18 (2H ESE): ESERCIZI SU SEGNALI PERIODICI 19 (2H LEZ): ANALISI DEI SISTEMI LTI NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA. CARATTERIZZAZIONE ENERGETICA NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA. DENSITÀ SPETTRALI DI ENERGIA E POTENZA. ANALISI SPETTRALE. CONOSCENZE E CAPACITA DI COMPRENSIONE COMPRENSIONE DELLE CARATTERISTICHE DEI SEGNALI IN FREQUENZA E DEL FILTRAGGIO MEDIANTE SISTEMI LTI. CONOSCENZE E CAPACITA DI COMPRENSIONE APPLICATE SAPER ANALIZZARE UN SEGNALE BIOMEDICO NEL DOMINIO DELLA FREQUENZA E MODIFICARNE LE CARATTERISTICHE FREQUENZIALI MEDIANTE SISTEMI LTI UD3: ELABORAZIONE NUMERICA (LEZ/ESE/LAB: 6/4/0) 20 (2H LEZ): PRINCIPI DI ELABORAZIONE NUMERICA. CAMPIONAMENTO E RICOSTRUZIONE. TEOREMA DEL CAMPIONAMENTO UNIFORME 21 (2H ESE): ESERCIZI SUL CAMPIONAMENTO 22 (2H LEZ): ELABORAZIONE NUMERICA DEI SEGNALI. IMPLEMENTAZIONE NUMERICA DELLA TRASFORMATA DI FOURIER. 23 (2H LEZ): SIMULAZIONE DI SISTEMI ANALOGICI. TECNICHE DI REALIZZAZIONE DI FILTRI DIGITALI. 24 (2H ESE): PROGETTO DI UN FILTRO DIGITALE CONOSCENZE E CAPACITA DI COMPRENSIONE COMPRENSIONE DEI PRINCIPI DEL CAMPIONAMENTO E DELL’ELABORAZIONE NUMERICA CONOSCENZE E CAPACITA DI COMPRENSIONE APPLICATE SAPER PROGETTARE UN SEMPLICE SISTEMA DI DIGITALIZZAZIONE ED ELABORAZIONE NUMERICA DEI SEGNALI UD4: TRATTAMENTO DI SEGNALI BIOMEDICI DI COMUNE IMPIEGO (LEZ/ESE/LAB: 6/0/6) 26 (2H LEZ): SEGNALI ELETTROFISIOLOGICI, EMODINAMICI E BIOMECCANICI. RAPPRESENTAZIONE E PROPRIETÀ DI ALCUNI SEGNALI NOTEVOLI, ES., SEGNALE ELETTROCARDIOGRAFICO (ECG). SEGNALE ELETTROENCEFALOGRAFICO (EEG). SEGNALI SPONTANEI E SEGNALI INDOTTI 26 (2H LAB): ESEMPI DI SEGNALI BIOMEDICI DIGITALI. 27 (2H LEZ): APPLICAZIONI DI ANALISI NEL DOMINIO DEL TEMPO, ANALISI SPETTRALE 28 (2H LAB): ANALIZZATORI DI SPETTRO DIGITALI 29 (2H LEZ): ELABORAZIONE E FILTRAGGIO DI SEGNALI BIOMEDICI. 30 (2H LAB): ESEMPI DI ELABORAZIONE E FILTRAGGIO DI SEGNALI BIOMEDICI. CONOSCENZE E CAPACITA DI COMPRENSIONE SAPER ANALIZZARE ED ELABORARE UN SEGNALE BIOMEDICO CONOSCENZE E CAPACITA DI COMPRENSIONE APPLICATE IMPLEMENTARE SEMPLICI SISTEMI PER L’ELABORAZIONE DIGITALE E L’ANALISI SPETTRALE UD5: ANALISI DI DATI PER L'AUSILIO ALLA DECISIONE CLINICA (LEZ/ESE/LAB: 6/0/6) 31 (2H LEZ): STATISTICA DESCRITTIVA: CENNI. TEST DI IPOTESI. RISCHIO DI I E DI II SPECIE DI UN TEST D’IPOTESI. CENNI ALLA CURVA ROC. VERIFICA DI IPOTESI SULLA MEDIA DI UNA POPOLAZIONE NORMALE. CENNI AL CONCETTO DI P-VALUE. 32 (2H LAB): ANALISI DI DATI BIOMEDICI UNIVARIATI. APPLICAZIONI DEI TEST DI IPOTESI AL PROCESSO DIAGNOSTICO. 33 (2H LEZ): VARIABILI ALEATORIE DOPPIE E MULTIPLE. MOMENTI CONGIUNTI. COEFFICIENTE DI CORRELAZIONE E MATRICE DI COVARIANZA. 34 (2H LAB): ESEMPI DI DATI BIOMEDICI MULTIVARIATI. ANALISI DI CORRELAZIONE. 35 (2H LEZ): TECNICHE DI REGRESSIONE: REGRESSIONE LINEARE SEMPLICE. CENNI ALLA REGRESSIONE LINEARE MULTIPLA. TEST DI FISHER E COEFFICIENTE DI DETERMINAZIONE. 36 (2H LAB): ANALISI DI DATI BIOMEDICI MULTIVARIATI MEDIANTE SOFTWARE. CONOSCENZE E CAPACITA DI COMPRENSIONE COMPRENDERE GLI ELEMENTI DI BASE DELL’ANALISI STATISTICA DEI DATI BIOMEDICI CONOSCENZE E CAPACITA DI COMPRENSIONE APPLICATE IMPLEMENTARE SEMPLICI TECNICHE DI CLASSIFICAZIONE E STIMA UTILI AI SISTEMI BIOMEDICI |
Metodi Didattici | |
---|---|
L’INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI TEORICHE, ESERCITAZIONI NUMERICHE E DI LABORATORIO. |
Verifica dell'apprendimento | |
---|---|
L’ESAME È FINALIZZATO A VALUTARE IL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI, NONCHÉ L’AUTONOMIA DI GIUDIZIO E LA CAPACITÀ DI ORGANIZZARE E PRESENTARE I CONCETTI APPRESI. L’ESAME SI ARTICOLA IN UNA PROVA SCRITTA CON QUESITI NUMERICI E IN UNA PROVA ORALE. ALLA PROVA SCRITTA È ATTRIBUITA UNA VALUTAZIONE IN DIPENDENZA DELLA CORRETTEZZA ED EFFICACIA DELL'IMPOSTAZIONE, DEI RISULTATI CONSEGUITI, DELL’ORDINE E DELLA CHIAREZZA ESPOSITIVA, DEL LIVELLO DI COMPRENSIONE ORGANICA DELLA MATERIA. IL NON SUPERAMENTO DELLA PROVA SCRITTA IMPEDISCE L'ACCESSO ALLA PROVA ORALE E RICHIEDE LA RIPETIZIONE DELLA PROVA SCRITTA. LA PROVA ORALE MIRA A RAFFINARE LA VALUTAZIONE, ED È PREVALENTEMENTE TESA AD ACCERTARE LA CONOSCENZA DELLA MATERIA OGGETTO DEL CORSO ANCHE SULLE PARTI NON COINVOLTE DIRETTAMENTE NELLA PROVA SCRITTA. LA PROVA ORALE SI ARTICOLA NELLA DISCUSSIONE DI UNO O PIU’ ESERCIZI DI LABORATORIO E SULL’ESPOSIZIONE DEGLI ARGOMENTI DI TEORIA. IL MANCATO SUPERAMENTO DELLA PROVA ORALE OBBLIGA ALLA RIPETIZIONE DELLA PROVA SCRITTA. IN LINEA CON LE DISPOSIZIONI DEL CONSIGLIO DIDATTICO, IL CORSO PREVEDE UNA PROVA IN ITINERE, RISERVATA AI SOLI CORSISTI, CHE, IN CASO DI SUPERAMENTO, SOSTITUISCE LA PROVA SCRITTA E CONSENTE L’ACCESSO ALLA PROVA ORALE FISSATA NELLA SESSIONE DI ESAMI IMMEDIATAMENTE SUCCESSIVA AL CORSO. |
Testi | |
---|---|
G. GELLI, F. VERDE, SEGNALI E SISTEMI. FONDAMENTI DI ANALISI DEI SEGNALI ANALOGICI E DIGITALI, LIGUORI 2014 S.M. ROSS, INTRODUCTION TO PROBABILITY AND STATISTICS FOR ENGINEERS AND SCIENTISTS (6TH ED.), ELSEVIER ACADEMIC PRESS, 2021 L. LANDINI. FONDAMENTI DI ANALISI DI SEGNALI BIOMEDICI. CON ESERCITAZIONI IN MATLAB. PISA UNIVERSITY PRESS, 2013. MATERIALE DIDATTICO INTEGRATIVO SARÀ DISPONIBILE NELLA SEZIONE DEDICATA DELL'INSEGNAMENTO ALL'INTERNO DELLA PIATTAFORMA E-LEARNING DI ATENEO (HTTP://ELEARNING.UNISA.IT) ACCESSIBILE AGLI STUDENTI DEL CORSO TRAMITE LE CREDENZIALI UNICHE DI ATENEO. |
Altre Informazioni | |
---|---|
L'INSEGNAMENTO È EROGATO IN ITALIANO |
BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-05]