Technische Universität Ilmenau

Inverse Problems in Bioelectromagnetism - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties Inverse Problems in Bioelectromagnetism in degree program Master Biomedizinische Technik 2014
module number7869
examination number2200160
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group 2221 (Biomedical Engineering)
module leaderProf. Dr. Jens Haueisen
term winter term only
languageDeutsch
credit points3
on-campus program (h)22
self-study (h)68
obligationelective module
examoral pass-fail certificate, 20 minutes
details of the certificate

Wird als Teilfach in der mündlichen Komplexprüfung Bioelektromagnetismus geprüft.

Als Technisches Nebenfach:

Prüfungsform: mündlich

Dauer:             20 min

Abschluss:      benotete Studienleistung

Je nach aktueller Corona-Lage findet die Prüfung im SS 21 alternativ mündlich online statt.

 

alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinationsDie Anmeldung zur alternativen semesterbegleitenden Abschlussleistung erfolgt über das Prüfungsverwaltungssystem (thoska) außerhalb des zentralen Prüfungsanmeldezeitraumes. Die früheste Anmeldung ist generell ca. 2-3 Wochen nach Semesterbeginn möglich. Der späteste Zeitpunkt für die An- oder Abmeldung von dieser konkreten Abschlussleistung ist festgelegt auf den (falls keine Angabe, erscheint dies in Kürze):
  • signup begins: 05.11.2021
  • signup ends: 19.01.2022
  • resignation not after:
  • last modification of this information:
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 instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Vorlesung

Medienform: Tafel, Mitschriften, Folien, computerbasierte Präsentationen, Demonstration, Übungsaufgaben

Veranstaltungsform: Präsenz

->wenn durch Corona-Maßnahmen erforderlich: Online-Vorlesung

Technische Voraussetzung: webex https://intranet.tu-ilmenau.de/site/vpsl-pand/SitePages/Handreichungen_Arbeitshilfen.aspx

Moodle-Link: https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3885

 

 

 

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: