SYSTEMY POMIAROWO-DIAGNOSTYCZNE

Transkrypt

1 WYDZIAŁ PODSTAWOWYCH PROBLEMÓW TECHNIKI Zał. nr 4 do ZW 33/01 KARTA PRZEDMIOTU Nazwa w języku polskim: SYSTEMY POMIAROWO-DIAGNOSTYCZNE Nazwa w języku angielskim: MEASURING AND DIAGNOSTIC SYSTEMS Kierunek studiów (jeśli dotyczy): INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA Specjalność (jeśli dotyczy): ELEKTRONIKA MEDYCZNA, INFORMATYKA MEDYCZNA Stopień studiów i forma: I / II stopień*, stacjonarna / niestacjonarna* Rodzaj przedmiotu: obowiązkowy / wybieralny / ogólnouczelniany * Kod przedmiotu ETP0008W, ETP0008L, ETP0008P Grupa kursów TAK / NIE* zajęć zorganizowanych w Uczelni (ZZU) całkowitego nakładu pracy studenta (CNPS) Forma zaliczenia Egzamin / zaliczenie na ocenę* Wykład Ćwiczenia Laboratorium Projekt Seminarium Egzamin / zaliczenie na ocenę* Egzamin / zaliczenie na ocenę* Dla grupy kursów zaznaczyć kurs końcowy (X) Liczba punktów ECTS 3 w tym liczba punktów odpowiadająca zajęciom o charakterze praktycznym (P) w tym liczba punktów ECTS odpowiadająca zajęciom wymagającym bezpośredniego kontaktu (BK) 1 1,5 0,7 *niepotrzebne skreślić WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Umiejętność programowania w językach strukturalnych (np. INP005W). Podstawowa wiedza z zakresu budowy mikrokontrolerów (np. ETP00004W) 3. Podstawowa wiedza z zakresu budowy i działania elektronicznej aparatury medycznej (np. ETP00013W) CELE PRZEDMIOTU C1 Uzyskanie wiedzy z zakresu struktury, właściwości, obszarów aplikacji i oprogramowania systemów pomiarowych C Nabycie umiejętności z zakresu transmisji, akwizycji i przetwarzania danych pomiarowych C3 Nabycie umiejętności oprogramowania wirtualnych urządzeń i systemów pomiarowych z użyciem zintegrowanego graficznego środowiska programistycznego 1

2 PRZEDMIOTOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA Z zakresu wiedzy: PEK_W01 Ma wiedzę w zakresie struktury, właściwości i aplikacji biomedycznych systemów pomiarowo-diagnostycznych PEK_W0 Ma podstawową wiedzę w zakresie przewodowych i bezprzewodowych interfejsów oraz protokołów wykorzystywanych w systemach pomiarowych Z zakresu umiejętności: PEK_U01 Potrafi dobrać i skomunikować elementy systemu pomiarowego PEK_U0 Potrafi ocenić podstawowe właściwości i funkcjonalność systemu pomiarowego PEK_U03 Potrafi opracować algorytm umożliwiający zrealizowanie zadania pomiarowego PEK_U04 Potrafi wykorzystać proste protokoły i interfejsy pomiarowe PEK_U05 Potrafi stworzyć oprogramowanie wirtualnego przyrządu i systemu pomiarowego Z zakresu kompetencji społecznych: PEK_K01 Rozwija kompetencje w zakresie zespołowej współpracy oraz doskonalenia metod opracowania strategii mającej na celu rozwiązywanie powierzonego grupie zadania TREŚCI PROGRAMOWE Forma zajęć - wykład Wy1 Cel i zakres wykładu, podstawowe pojęcia, struktura i zadania Systemu Pomiarowo-Diagnostycznego (SPD), przykłady zastosowań SPD Wy Wstęp do komunikacji cyfrowej i interfejsów w SPD, konfiguracje i topologie, organizacja komunikacji w SPD i przykłady Wy3 Przewodowe interfejsy pomiarowe cz.1: standardy, parametry, warstwa fizyczna Wy4 Przewodowe interfejsy pomiarowe cz.: projektowanie, układy elektroniczne, zabezpieczenia, zastosowania i przykłady Wy5 Rozproszone systemy pomiarowe. Protokoły komunikacyjne w SPD. Systemy pomiarowe w sieci komputerowej Wy6 Systemy pomiarowe z łączem radiowym oraz systemy pomiarowe w sieci telekomunikacji ruchomej Wy7 Mikrokontrolery w SPD. Układy peryferyjne, parametry, integracja, konfiguracja i dobór podzespołów Wy8 Wirtualne przyrządy pomiarowe cz.1: zintegrowane środowiska programistyczne, metody realizacji podstawowych struktur programistycznych i organizacja danych Wy9 Wirtualne przyrządy pomiarowe cz.: przykłady realizacji zadań kontrolno pomiarowych, interfejs użytkownika, obsługa komunikacji z urządzeniami pomiarowymi, biblioteki standardowe i sterowniki urządzeń Wy10 Układy i karty pomiarowe oraz kontrolno pomiarowe, moduły akwizycji danych. Parametry, standardy, przykłady. Wy11 Przetwarzanie analogowo-cyfrowe: typy, parametry, interfejsy, przykłady, integracja z SPD. Demultipleksowanie i przełączanie sygnałów. Wy1 Przykłady aplikacyjne SPD w zastosowaniach biomedycznych. Rozwiązania sprzętowe i programowe. Wy13 Metody redukcji danych do celów diagnostyki w SPD analiza składowych głównych (PCA) Wy14 Diagnostyka w biomedycznych SPD systemy ekspertowe Wy15 Podstawowe metody uczenia maszynowe go w SPD Suma godzin 30

3 Forma zajęć - laboratorium La1 Wprowadzenie do oprogramowania wirtualnych przyrządów pomiarowych. Podstawy programowania w Labview z użyciem języka G. Wstęp do obsługi interfejsów pomiarowych i sterowników w LabView. La Wykorzystanie i obsługa przyrządów pomiarowych z interfejsem szeregowym (nieposiadających dedykowanego sterownika). Opracowanie i realizacja oprogramowania wirtualnego termometru. La3 Wykorzystanie, konfiguracja i obsługa kart pomiarowych z interfejsem USB (posiadających dedykowany sterownik dla LabView). Realizacja zadania pomiarowego z użyciem karty pomiarowej. La4 Opracowanie pulpitu dla operatora systemu pomiarowego ze zdalnym dostępem za pośrednictwem sieci Ethernet. La5 Realizacja rozproszonego systemu pomiarowego z wykorzystaniem komunikacji w sieci telefonii komórkowej. Obsługa terminali GSM i przesyłanie wyników pomiarów na przenośne urządzenia GSM. La6 Komunikacja w systemie pomiarowym z wykorzystaniem interfejsu RS485. Implementacja wyższych warstw protokołu komunikacyjnego dla systemu pomiarowego. La7 Wykorzystanie wielofunkcyjnych modułów mikrokontrolerowych/kart pomiarowych w systemach pomiarowych. Konfiguracja, obsługa interfejsu i realizacja prostego zadania pomiarowego. La8 Sieci neuronowe w diagnostyce biomedycznej La9 Redukcja danych typu PCA i jej wpływ na diagnostykę La10 Termin na odrobienie nieobecności i poprawki Suma godzin 45 Pr1 Pr Pr3 Forma zajęć - projekt Opracowanie algorytmów i schematów blokowych do zadań realizowanych następnie w ramach zajęć laboratoryjnych 6 Opracowanie interfejsów paneli operatorskich dla systemów pomiarowych i wirtualnych urządzeń 5 Opracowanie warstwy aplikacyjnej protokołu komunikacyjnego dla systemu pomiarowego. 4 Suma godzin 15 STOSOWANE NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE N1. Wykład multimedialny N. Demonstracje laboratoryjne N3. Prace doświadczalne (laboratoryjne) N4. Praca z oprogramowaniem OCENA OSIĄGNIĘCIA PRZEDMIOTOWYCH EFEKTÓW KSZTAŁCENIA Oceny F formująca (w trakcie semestru), P podsumowująca (na koniec semestru) F1 Numer efektu kształcenia PEK_U01,PEK_U0 PEK_U04, PEK_U05 PEK_K01 Sposób oceny osiągnięcia efektu kształcenia Zadania dotyczące obsługi, oprogramowania, konfiguracji i realizacji elementów systemów pomiarowo-diagnostycznych oraz wirtualnych przyrządów 3

4 F PEK_U0, PEK_U03 PEK_U04 Zadania dotyczące opracowywania algorytmów oraz projektowania, porównywania i organizacji elementów systemów pomiarowych F3 PEK_W01-PEK_W0 Egzamin P1= F3 Wykład ocena z egzaminu P = F1 Laboratorium średnia ocen z zadań P3 = F Projekt średnia ocen z zadań LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA LITERATURA PODSTAWOWA: [1] Instrukcje, normy i noty aplikacyjne [] Nawrocki W., Komputerowe systemy pomiarowe, WKŁ, Warszawa 006 [3] Nawrocki W., Rozproszone systemy pomiarowe, WKŁ, Warszawa 006 [4] Jurkowski A., Komputerowe systemy pomiarowe - ćwiczenia laboratoryjne, WPP, Gliwice 007 [5] Koronacki J., Ćwik J., Statystyczne systemy uczące się, EXIT, Warszawa 008 [6] Nałęcz M., Systemy komputerowe i teleinformatyczne w służbie zdrowia, EXIT, Warszawa 004 [7] Tadeusiewicz R., Sieci Neuronowe, Akad. Ofic. Wyd., Warszawa 1993 LITERATURA UZUPEŁNIAJĄCA: [1] Simmonds A., Wprowadzenie do transmisji danych, WKŁ, Warszawa 1999 [] Jakubiec, J., Roj J., Pomiarowe przetwarzanie próbkujące, WPŚ, Gliwice 000 [3] Gruca M., Miernictwo i systemy pomiarowe, EU, Częstochowa 008 [4] Kitchin C., Wzmacniacze operacyjne i pomiarowe przewodnik projektanta, BTC, Legionowo 009 [5] Kester W., Przetworniki A/C i C/A (AD) - teoria i praktyka, BTC, Legionowo 01 [6] Osowski S., Sieci neuronowe w ujęciu algorytmicznym, WNT, Warszawa 1996 OPIEKUN PRZEDMIOTU (IMIĘ, NAZWISKO, ADRES ) Dr inż. Tomasz Grysiński, tomasz.grysinski@pwr.edu.pl 4

5 Przedmiotowy efekt kształcenia PEK_W01 PEK_W0 PEK_U01 PEK_U0 PEK_U03 PEK_U04 PEK_U05 MACIERZ POWIĄZANIA EFEKTÓW KSZTAŁCENIA DLA PRZEDMIOTU Systemy pomiarowo-diagnostyczne Z EFEKTAMI KSZTAŁCENIA NA KIERUNKU Inżynieria Biomedyczna I SPECJALNOŚCI Elektronika Medyczna, Informatyka Medyczna Odniesienie przedmiotowego efektu do efektów kształcenia zdefiniowanych dla kierunku studiów i specjalności (o ile dotyczy)** K1IBM_W09_SEME K1IBM_W09_S4INM K1IBM_W09_SEME K1IBM_W09_S4INM K1IBM_U14_SEME K1IBM_U14_S4INM K1IBM_U13_SEME K1IBM_U13_S4INM K1IBM_U16_SEME K1IBM_U16_SEME K1IBM_U16_SEME Cele przedmiotu*** Treści programowe*** Numer narzędzia dydaktycznego*** C1 Wy1 15 N1 C Wy 1 N1 C1- C3 La1-10 N-N4 C1 - C3 La1-10, Pr1-3 N-N4 C1 - C3 La1-10, Pr1-3 N-N4 C1 - C3 La1-10, Pr1-3 N-N4 C1 - C3 La1-10 N-N4 K1IBM_K03 C1 - C3 La1-10 N3-N4 PEK_K01 (kompetencje) ** - wpisać symbole kierunkowych/specjalnościowych efektów kształcenia *** - z tabeli powyżej 5