Opis predmeta
Signali, ki jih posnamemo na živih organizmih nosijo informacijo o procesih na molekulski ali celični ravni, ravni organov ali sistemski ravni. Različni biološki signali so na primer posnetki govora, elektrokardiogram (EKG), elektroencefalogram (EEG), elektroretinogram (ERG), elektrofiziološki posnetki na posameznih celicah, itd. Pogosto snemamo kombinacijo signalov, npr. signal fluorescence kot kazalca vsebnost kalcija v celicah, sočasno s signalom toka na plazmalemi. Podobno beležimo signale na poligrafu (detektor laži) ali polisomnografu za študije spanja. Biološki signali so sestavljeni iz signala in šuma. Pri predmetu bomo obravnavali osnove obdelave signalov v programskem jeziku Octave ali Matlab. Pri predmetu bomo uporabili realne signale za praktično uporabo analize časovnih sprememb bioloških spremenljivk. Uporabili bomo filtriranje, prileganje funkcij, povprečenje. Uporabili bomo primer študija profila fluorescenčne intenzitete. Šum pogosto povzroči močno variabilne profile. Filtriranje teh signalov zmanjšuje prostorsko ločljivost. Da bi se temu izognili, bomo uporabili povprečenje vrednosti sosednjih točk. V tem praktičnem primeru bomo uporabili diskretno Fourierjevo transformacijo (DFT) računano z algoritmom (FFT).
Predmet učimo na programih
Cilji in kompetence
Pridobivanje osnovnih znanj za zajem podatkov, analogno-digitalno pretvorbo, obdelavo, analizo in interpretacijo rezultatov.
– zajem podatkov,
– vrednotenje in analiza šuma
– povprečenje, filtriranje, korelacija,
– meritve pojavov sprememb v signalu
– realni in kompleksni del analize Fourier, FFT, Bodejev diagram
Metode poučevanja in učenja
Predavanja, konzultacije, praktične demonstracije, seminarji in individualno projektno delo.
Predvideni študijski rezultati
Znanje in razumevanje:
– Praktična znanja za obdelavo signalov s pomočjo računalniških orodij.
– razumevanje temeljev bioloških signalov
– izbira ustrezne metodologije za obdelavo in analizo signalov.
Temeljni viri in literatura
R.B. Northrop: Signals and Systems Analysis In Biomedical Engineering, 2. ed., CRC press (2009)
Izbrani članki iz revije Biomedical Signal Processing and Control, Elsevier
Bodi na tekočem
Univerza v Ljubljani, Fakulteta za elektrotehniko, Tržaška cesta 25, 1000 Ljubljana