BME VIK - Élettani szabályozások

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Bars Ruth,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Szűcs Béla	tudományos főmunkatárs	Automatizálási Tanszék

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

Rendszerélettani alapismeretek, matematika, szabályozástechnika, számítástechnika

6. Előtanulmányi rend

Ajánlott:

7. A tantárgy célkitűzése

Az élő szervezet alapvető szabályozási folyamatainak kvantitatív leírása és vizsgálata irányításelméleti identifikációs, modellezési, valamint szimulációs módszerek, illetve programcsomagok felhasználásával.

8. A tantárgy részletes tematikája

A matematikai modellalkotás, a folyamatidentifikáció és szimuláció kapcsolata, kiemelt jelentősége életteni szabályozási folyamatok vizsgálatában.

A modellalkotás menete. A dinamikus matematikai modellek felosztása. Lineáris, állandó és koncentrált paraméterű modellek leírása az idő-, a frekvencia- és az operátor-tartományban.

Állapotegyenletek és megoldásuk. Irányíthatóság és megfigyelhetőség. Az állapotegyenletek meghatározása az átviteli függvényből.

Hálózatelméleti módszerek. Anyag- és energiaegyensúlyi egyenletek. Paraméterbecslés és folyamatidentifikáció. Példák élettani szabályozási folyamatok identifikációjára.

Kauzális összefüggések statisztikus leírása, korrelációs tényezők, kovarancia függvények.

Számítógépes programcsomagok alkalmazása. (Pl. MATLAB)

Élettani folyamatok szimulációja. Vérkeringés szabályozási modellek (Guyton, Noordergraaf, Sagawa, stb.) viszkoelasztikus erek biomechanikai viselkedésének szimulációja. Vázizomzat hőmérsékletének modellezése. Soros és párhuzamos kémiai reakciókinetika szimulációja a rendszámtól függően. Enzimkinetikai modellek. Növekedési folyamatok szimulációja. Egyszeri és többszöri gyógyszeradás farmakokinetikája (négy-rekeszes alapmodell). A glukóz anyagcsere többváltozós modellje.

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás, számítógépes demonstráció.

10. Követelmények

A félév vizsgával zárul.

a., Szorgalmi időszakban:

Az előadások látogatása nem kötelező, de ajánlott (lásd 10. pont).

A számítógépes demonstráció látogatása kötelező.

Az irodalom önálló feldolgozásához az angol nyelv ismerete szükséges.

b., Vizsgaidőszakban:

A vizsga írásbeli és szóbeli. Az írásbeli vizsga (100 perc) tesztkérdéseket és feladatokat tartalmaz, melyek a teljes tananyagot átfogják. Az írásbeli minimálisan elégséges (2) eredménye esetén kerül sor a szóbeli vizsgára, melyen mindenki két témakörből kap kérdéseket.

A vizsgaosztályzatot az írásbeli és a szóbeli érdemjegy kerekített átlaga adja.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

A hallgatók a félév elején ajánlott irodalom jegyzéket kapnak.

A tantárgyhoz jelenleg a teljes anyagot tartalmazó jegyzet nem áll rendelkezésre.

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Szűcs Béla	Tud. főmunkatárs	Automatizálási Tanszék