SYLABUS DOTYCZY CYKLU KSZTAŁCENIA Realizowany w roku akademickim 2016/2017

Transkrypt

1 Załącznik nr 4 do Uchwały Senatu nr 430/01/2015 SYLABUS DOTYCZY CYKLU KSZTAŁCENIA Realizowany w roku akademickim 2016/ PODSTAWOWE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE/MODULE Nazwa przedmiotu/ modułu Akwizycja i przetwarzanie sygnałów medycznych Kod przedmiotu/ modułu* Wydział (nazwa jednostki prowadzącej kierunek) Nazwa jednostki realizującej przedmiot Kierunek studiów Poziom kształcenia Profil Forma studiów Wydział Matematyczno - Przyrodniczy Wydział Matematyczno - Przyrodniczy Informatyka studia II-go stopnia (po studiach inżynierskich) ogólnoakademicki stacjonarne Rok i semestr studiów rok II, semestr 3 Rodzaj przedmiotu Koordynator przedmiot kształcenia specjalnościowego prof dr hab. Wiesław Wajs Imię i nazwisko osoby prowadzącej / osób prof dr hab. Wiesław Wajs prowadzących * - zgodnie z ustaleniami na wydziale 1.2.Formy zajęć dydaktycznych, wymiar godzin i punktów ECTS Wykł. Ćw. Konw. Lab. Sem. ZP Prakt. Inne ( jakie?) Liczba pkt ECTS Sposób realizacji zajęć zajęcia w formie tradycyjnej zajęcia realizowane z wykorzystaniem metod i technik kształcenia na odległość 1.4. Forma zaliczenia przedmiotu/ modułu ( z toku) ( egzamin, zaliczenie z oceną, zaliczenie bez oceny) EGZAMIN 2.WYMAGANIA WSTĘPNE, Podstawy medycyny i biosygnałów, Przetwarzanie sygnałów. 3. CELE, EFEKTY KSZTAŁCENIA, TREŚCI PROGRAMOWE I STOSOWANE METODY DYDAKTYCZNE 3.1. Cele przedmiotu/modułu C1 Zapoznanie studentów z zagadnieniami i algorytmami rozpoznawania i percepcji sygnałów medycznych, ukierunkowanych na określenie semantycznej zawartości różnego rodzaju sygnałów. C2 Wykształcenie umiejętności posługiwania się metodami przetwarzania i analizy sygnałów do pozyskiwania istotnych klinicznie informacji.

2 3.2 EFEKTY KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU/ MODUŁU ( WYPEŁNIA KOORDYNATOR) EK ( efekt kształcenia) Treść efektu kształcenia zdefiniowanego dla przedmiotu (modułu) Odniesienie do efektów kierunkowych (KEK) EK_01 Student zna metody przetwarzania i analizy obrazów cyfrowych. K_W02, K_W04, EK_02 Student omawia metody wspomagania medycznej diagnostyki akustycznej. K_W02, K_W04, EK_03 Student zna metody przetwarzania i analizy sygnału mowy. K_W02, K_W04, EK_04 Student posiada umiejętność zastosowania metod analizy sygnałów do wspomagania diagnostyki oraz terapii. K_U02, K_U03, K_U04, K_U08, K_U09, K_U13 EK_05 Student rozumie konieczność poszerzania i pogłębiania wiedzy. K_K TREŚCI PROGRAMOWE (wypełnia koordynator) A. Problematyka wykładu Treści merytoryczne 1. Pozyskiwanie obrazów cyfrowych urządzenia, próbkowanie, kwantyzacja. 2. Podstawowe metody przetwarzania obrazów cyfrowych: poprawa jakości obrazu, operacje arytmetyczne, filtracja i usuwanie zakłóceń, detekcja krawędzi. Operacje na obrazach binarnych, etykietowanie, operacje logiczne. Entropia. Zagadnienia szumów i zniekształceń sygnału. Analiza dystrybucji informacji. Modelowanie parametryczne. 3. Analiza obrazów cyfrowych: segmentacja, wyznaczanie parametrów obiektów, współczynniki kształtu, metody rozpoznawania obiektów, analiza sceny. 4. Przetwarzanie obrazów w dziedzinie częstotliwościowej, transformaty Fouriera, kompresja obrazów. Analiza statystyczna. Widma wyższych rzędów. 5. Kompresja sygnału: metody predykcyjne i słownikowe, kodowanie podpasmowe, kompresja falkowa. 6. Wnioskowanie i określanie semantycznej zawartości badanych obrazów. 7. Źródła akustyczne w diagnostyce i terapii medycznej. 8. Algorytmy i metody emisji otoakustycznej oraz audiometrii impedancyjnej. 9. Przetwarzanie i klasyfikacja słuchowych potencjałów wywołanych. 10. Protezy słuchu. Procesory mowy w implantach ślimakowych. 11. Oprogramowanie wspomagające medyczną i techniczną diagnostykę akustyczną. 12. Algorytmy kodowania i kompresji mowy. 13. Modele generacji i percepcji mowy. 14. Obrazy akustyczne ekstrakcja parametrów z sygnału mowy. Automatyczne rozpoznawanie mowy. Systemy rozpoznawania mowy. 15. Synteza mowy. Synteza TtS (Text-to-Speech). 16. Rozumienie mowy. Głosowe sterowanie urządzeniami.

3 B. Problematyka ćwiczeń audytoryjnych, konwersatoryjnych, laboratoryjnych, zajęć praktycznych Treści merytoryczne 1. Pozyskiwanie obrazów cyfrowych urządzenia, próbkowanie, kwantyzacja. 2. Podstawowe metody przetwarzania obrazów cyfrowych: poprawa jakości obrazu, operacje arytmetyczne, filtracja i usuwanie zakłóceń, detekcja krawędzi. Operacje na obrazach binarnych, etykietowanie, operacje logiczne. Entropia. Zagadnienia szumów i zniekształceń sygnału. Analiza dystrybucji informacji. Modelowanie parametryczne. 3. Analiza obrazów cyfrowych: segmentacja, wyznaczanie parametrów obiektów, współczynniki kształtu, metody rozpoznawania obiektów, analiza sceny. 4. Przetwarzanie obrazów w dziedzinie częstotliwościowej, transformaty Fouriera, kompresja obrazów. Analiza statystyczna. Widma wyższych rzędów. 5. Kompresja sygnału: metody predykcyjne i słownikowe, kodowanie podpasmowe, kompresja falkowa. 6. Wnioskowanie i określanie semantycznej zawartości badanych obrazów. 7. Źródła akustyczne w diagnostyce i terapii medycznej. 8. Algorytmy i metody emisji otoakustycznej oraz audiometrii impedancyjnej. 9. Przetwarzanie i klasyfikacja słuchowych potencjałów wywołanych. 10. Protezy słuchu. Procesory mowy w implantach ślimakowych. 11. Oprogramowanie wspomagające medyczną i techniczną diagnostykę akustyczną. 12. Algorytmy kodowania i kompresji mowy. 13. Modele generacji i percepcji mowy. 14. Obrazy akustyczne ekstrakcja parametrów z sygnału mowy. Automatyczne rozpoznawanie mowy. Systemy rozpoznawania mowy. 15. Synteza mowy. Synteza TtS (Text-to-Speech). 16. Rozumienie mowy. Głosowe sterowanie urządzeniami. 3.4 METODY DYDAKTYCZNE Wykład: wykład z prezentacją multimedialną Laboratorium: wykonywanie doświadczeń, projektowanie doświadczeń 4 METODY I KRYTERIA OCENY 4.1 Sposoby weryfikacji efektów kształcenia Symbol efektu EK_ 01 EK_ 02 Metody oceny efektów kształcenia ( np.: kolokwium, egzamin ustny, egzamin, projekt, sprawozdanie, obserwacja w trakcie zajęć) Obserwacja w trakcie zajęć, kolokwium, egzamin Obserwacja w trakcie zajęć, kolokwium, egzamin Forma zajęć dydaktycznych ( w, ćw, ) lab, w lab, w

4 EK_ 03 Obserwacja w trakcie zajęć, kolokwium, egzamin lab, w EK_ 04 Obserwacja w trakcie zajęć lab EK_ 05 Obserwacja w trakcie zajęć lab 4.2 Warunki zaliczenia przedmiotu (kryteria oceniania) Zaliczenie laboratoriów następuje na podstawie zaliczenia wszystkich efektów spośród EK01 EK_03 w kolokwium (lub przy braku zaliczenia w terminie w kolokwium zaliczeniowego) Zaliczenie przedmiotu następuje na podstawie zaliczenia wszystkich efektów weryfikowanych przez planowane metody weryfikacji. Przy czym zakłada się, że każda metoda weryfikacji dostarcza osobne oceny dla każdego z weryfikowanych przez nią efektów kształcenia. Jeśli dany efekt jest weryfikowany przez więcej niż jedną metodę, to ocena weryfikująca osiągnięcie tego efektu jest obliczana jako średnia arytmetyczna ocen uzyskanych w poszczególnych metodach weryfikowania tego efektu. Student otrzymuje ocenę niedostateczny gdy metody weryfikacji wykażą, iż co najmniej jeden z efektów EK01 EK_03, EK04 nie został osiągnięty (średnia ocena dla tego efektu jest niższa niż 3.0); Student otrzymuje ocenę dostateczny gdy posiada zaliczenie z laboratoriów, a przeciętnie każdy z efektów weryfikowanych zostanie osiągnięty na poziomie co najmniej 3.0; Student otrzymuje ocenę dobry gdy posiada zaliczenie z laboratoriów oraz przeciętna ocena z zaliczenia każdego efektu spośród weryfikowanych wyniesie co najmniej 3.75; Student otrzymuje ocenę bardzo dobry gdy posiada zaliczenie z laboratoriów oraz przeciętna ocena z zaliczenia każdego efektu spośród weryfikowanych wyniesie co najmniej Całkowity nakład pracy studenta potrzebny do osiągnięcia założonych efektów w godzinach oraz punktach ECTS Aktywność godziny zajęć wg planu z nauczycielem 45 przygotowanie do zajęć 38 udział w konsultacjach 5 przygotowanie do egzaminu 10 udział w egzaminie 2 SUMA GODZIN 100 SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS 4 Liczba godzin/ nakład pracy studenta 6. PRAKTYKI ZAWODOWE W RAMACH PRZEDMIOTU/ MODUŁU wymiar godzinowy - zasady i formy odbywania praktyk -

5 7. LITERATURA Literatura podstawowa: 1. Chmielewski L., Piątkowski A., Jakubowski W., Walecki J., Ziemiański A.: Obrazowanie biomedyczne, Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna, T. 8 (red. Nałęcz M.), Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa Russ J.C.: The Image Processing Handbook, CRC Press, Torbicz W., Filipczyński L., Maniewski R., Nałęcz M., Stolarski E.: Biopomiary, Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna, T. 2 (red. Nałęcz M.), Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa Zieliński T. P.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, W K Ł, Warszawa Literatura uzupełniająca: 1. Gonzalez R.C., Woods R.E.: Digital Image Processing, Pearson Prentice Hall, Smith S. W.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, Wydawnictwo BTC, Warszawa 2007.