Technische Universität Ilmenau

Inverse bioelektromagnetische Probleme - Modultafeln of TU Ilmenau

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subject properties Inverse bioelektromagnetische Probleme in major Master Biomedizinische Technik 2009
subject number7869
examination number90343
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2221 (Biomedical Engineering Group)
subject leaderProf. Dr. Jens Haueisen
term Wintersemester
languageDeutsch
credit points3
on-campus program (h)22
self-study (h)68
Obligationobligatory
examnone
details of the certificate

Wird als Teilfach in der mündlichen Komplexprüfung Bioelektromagnetismus geprüft.

Als Technisches Nebenfach:

Prüfungsform: mündlich

Dauer:             20 min

Abschluss:      benotete Studienleistung

 

maximum number of participants
previous knowledge and experienceAnatomie, Physiologie und klinisches Grundlagenwissen des Studienganges Biomedizinische Technik (BSC)
learning outcome• 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.
content

• 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

media of instructionTafel, Mitschriften, Folien, computerbasierte Präsentationen, Demonstration, Übungsaufgaben
literature / references

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

evaluation of teaching

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

WS 2009/10 (Vorlesung, Übung)

WS 2010/11 (Vorlesung)

WS 2011/12 (Vorlesung)

Hospitation: