Technische Universität Ilmenau

Inverse bioelektromagnetische Probleme - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Fachnummer 7869 - allgemeine Informationen
Fachnummer7869
FakultätFakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer2221 (Biomedizinische Technik)
Fachverantwortliche(r)Prof. Dr. Jens Haueisen
SpracheDeutsch
TurnusWintersemester
VorkenntnisseAnatomie, Physiologie und klinisches Grundlagenwissen des Studienganges Biomedizinische Technik (BSC)
Lernergebnisse• Ziel der Veranstaltung ist es die Studierenden zu befähigen inverse Probleme in Bioelektromagnetismus zu lösen.
• Die Studierenden kennen und verstehen die Grundlagen der verwendeten Optimierungsverfahren, können diese bewerten und anwenden.
• Die Studierenden sind in der Lage inverse Probleme in der Biomedizintechnik zu erkennen und zu analysieren.
• Die Studierenden sind in der Lage für gegebene inverse Probleme eine Lösungsstrategie zu entwerfen und diese umzusetzen.
• Die Studierenden sind in der Lage zu Optimierung und inversen Problemen in der Biomedizintechnik klar und korrekt zu kommunizieren.
Inhalt

• Einführung (Motivation, Definition und Klassifizierung inverser Probleme in der Biomedizintechnik (Beispiele EIT, … ), Abgrenzung zu bildgebenden Verfahren, Begriffsdefinitionen, wdh. messtechnische Randbedingungen, Vorwärtsmodelle, Quellenmodelle)
• Deterministische und stochastische Optimierungsverfahren (Deterministisch: gradientenfreie und gradientenbasierte Verfahren, Stochastisch: evolutionäre Algorithmen, Simulated Annealing, Particle Swarm Optimization)
• Erweiterte Quellenmodelle (neurobiologische Grundlagen, neuronale Massenmodele, neuronale Feldmodelle).
• A-priori Information und Regularisierungstechniken (Einbeziehung anatomischer und neurobiologischer Informationen, opitmale Regularisierungsparameter)
• Bioelektromagentische Quellenrekonstruktion (räumlich-zeitliche Dipolanalyse, Minimum-Norm Verfahren)
• Scanning Methoden (Räumliche Filter, Beamformer, multiple signal classification)
• Datenfusionstechniken unterschiedlicher Modalitäten (EEG / MEG / fMRI / PET); Prädiktionsmodelle

MedienformenTafel, Mitschriften, Folien, computerbasierte Präsentationen, Demonstration, Übungsaufgaben
Literatur

1. Fletcher, R.: Practical methods of optimization. J W & S, Chichester, 1987
2. Bäck, T. und Schwefel, H.-P.: Evolutionary algorithms in theory and practice: Evolution strategies, evolutionary programming, genetic algorithms. Oxford University Press, NY, 1996
3. Louis, A.K.: Inverse und schlecht gestellte Probleme. Teubner 1989.
4. Haueisen, J.: Numerische Berechnung und Analyse biomagnetischer Felder. Wissenschaftsverlag Ilmenau, 2004
5. Wilfried Andrä, Hannes Nowak (Editors): Magnetism in Medicine: A Handbook, 2nd, Completely Revised and Enlarged Edition, Wiley, 2006

Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

WS 2009/10 (Vorlesung, Übung)

WS 2010/11 (Vorlesung)

WS 2011/12 (Vorlesung)

Hospitation:

Spezifik im Studiengang Master Biomedizinische Technik 2014
FachnameInverse bioelektromagnetische Probleme
Prüfungsnummer2200160
Leistungspunkte3
Präsenzstudium (h)22
Selbststudium (h)68
VerpflichtungWahlpflicht
Abschlussalternative Studienleistung
Details zum Abschluss

Wird als Teilfach in der mündlichen Komplexprüfung Bioelektromagnetismus geprüft.

Als Technisches Nebenfach:

Prüfungsform: mündlich

Dauer:             20 min

Abschluss:      benotete Studienleistung

 

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Biomedizinische Technik 2009, Master Biomedizinische Technik 2014
FachnameInverse bioelektromagnetische Probleme
Prüfungsnummer90343
Leistungspunkte3
Präsenzstudium (h)22
Selbststudium (h)68
VerpflichtungPflicht
Abschlusskeiner
Details zum Abschluss

Wird als Teilfach in der mündlichen Komplexprüfung Bioelektromagnetismus geprüft.

Als Technisches Nebenfach:

Prüfungsform: mündlich

Dauer:             20 min

Abschluss:      benotete Studienleistung

 

max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Biomedizinische Technik 2009
FachnameInverse bioelektromagnetische Probleme
Prüfungsnummer2200160
Leistungspunkte3
Präsenzstudium (h)22
Selbststudium (h)68
VerpflichtungPflicht
Abschlussalternative Studienleistung
Details zum Abschluss

Wird als Teilfach in der mündlichen Komplexprüfung Bioelektromagnetismus geprüft.

Als Technisches Nebenfach:

Prüfungsform: mündlich

Dauer:             20 min

Abschluss:      benotete Studienleistung

 

max. Teilnehmerzahl

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.