Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Biyomedikal Modelleme ve SimülasyonBME314234300
ÖnkoşullarYok
YarıyılBahar
Dersin Diliİngilizce
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüSeçmeli @ Biyomedikal Mühendisliği Lisans Programı
Ders KategorisiTemel Meslek Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimBiyomedikal Mühendisliği Bölümü
Dersin KoordinatörüKamuran A. KADIPAŞAOĞLU
Dersi Veren(ler)
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıDersin amacı, biyomedikal mühendisliği ile ilgili hem fiziksel hem de fizyolojik sistemlerin modellenmesi ve simülasyonu için genel teorileri tanıtmak ve uygulamaktır.
Dersin İçeriğiSistem modelleme kavramlarına giriş, model formalizmi ve farklı simülasyon stratejileri ile ilişkisi. Sistemleri analizi ve modellenmesinde genel ve özel yöntemlerin uygulanması. Modellerin bir bilgisayar ortamında uygulanması ve simülasyonu (Matlab/Simulink). Ayrık zamanlı ve stokastik simülasyon yöntemleri. Modelin uygulanabilirliği, doğruluğu ve sağlamlığının değerlendirilmesi.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Medical Physiology, AC Guyton & JE Hall, Saunders, 2000
  • Michael CK Khoo, Physiologic Control Systems, IEEE Press Series in BME, 2000
  • Neumann DA, Kinesiology of the Musculoskeletal System, 3rd Ed., Elsevier, St. Louis, MO, 2017
  • J.T. Ottesen, M.S. Olufsen, and J.K. Larsen, Applied Mathematical Models in Human Physiology, BioMath-Group, Depts Mathematics & Physics, Roskilde University, Denmark, 2003
  • Batzel JJ, Kappel F, Schnedits D, Tran HT, Cardiovascular and Respiratory Systems: Modeling, Analysis and Control, SIAM (Society for Industrial and Applied Mathematics), Philadelphia, 2007
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Bir sistemi modellemek ve simüle etmek için genel ilkelerin tanımlanması ve açıklanması.
  2. Bir dizi gerçekçi sistem için matematiksel modeller tasarlanırken bu ilkelerin uygulanması.
  3. Biyomedikal mühendisliği alanındaki araştırmalarla ilgili problemleri incelemek için bilgisayar tabanlı modelleme ve simülasyon metotlarının uygulanması ve kullanılması.
  4. Üretilen modellerden elde edilen simülasyon sonuçlarının görselleştirmeler, grafikler ve diğer araçlar kullanılarak etkili bir şekilde analiz edilmesi.
  5. Farklı modeller ve simülasyon teknikleri için uygulanabilirliği ve kullanılabilirliği değerlendirilmesi.

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Giriş: Vücut Bileşenlerini Anlama ve Hücre ZarıVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
2Trans-membran Potansiyeli, Sinir-Doku Sistemi AnalojileriVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
3Hücre Zarının Modellenmesi, Kas Modellemesi I: Anatomi ve FizyolojiVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
4Kas Modellemesi II: Seri Elemanların Modellenmesi, Kas Modellemesi III: Aktif DurumVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
5Kas Modellemesi IV: En Genel Kas Denklemi, Kas Modellemesi V: Hill DenklemiVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
6Kası Modellemesi VI: Hız Bağıllığı ve Güç, Kası Modellemesi VII: Refleks MekanizmalarıVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
7Kardiyovasküler Sistem I: Giriş, Kardiyovasküler Sistem II: FizyolojiVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
8Ara Sınav 1 / Uygulama veya Konu Tekrarı
9Kardiyovasküler Sistem III: Mekanik Özellikler ve KasılmaVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
10Windkessel Sistem Modellemesi, Kardiyovasküler Sistem ModellemesiVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
11Çeşitli Fizyolojik Modellerin UygulamalarıVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
12Çeşitli Fizyolojik Modellerin UygulamalarıVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
13Çeşitli Fizyolojik Modellerin UygulamalarıVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
14Çeşitli Fizyolojik Modellerin UygulamalarıVerilen ders kitaplarından ilgili okumaların yapılması.
15Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev330
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar130
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati143
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması142
Derse Özgü Staj
Ödev53
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)115
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)120
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok