Biocybernetyka. Metodologiczne podstawy dla inżynierii biomedycznej - Helion
ISBN: 978-8-3011-7499-6
stron: 236, Format: ebook
Data wydania: 2015-07-06
Księgarnia: Helion
Cena książki: 47,20 zł (poprzednio: 58,27 zł)
Oszczędzasz: 19% (-11,07 zł)
Interdyscyplinarny podrÄ™cznik dla studentów i wykÅ‚adowców kierunku inżynieria medyczna, przedstawiajÄ…cy osiÄ…gniÄ™cia i metodologiÄ™ biocybernetyki - technologii w sÅ‚użbie nauk przyrodniczych i medycyny.
DziÄ™ki nowoczesnej technice biologia pozyskuje nowe narzÄ™dzia badawcze (np. mikroskop elektronowy lub tomograf) i terapeutyczne. Technika z kolei wykorzystuje rozwiÄ…zania podpatrzone w organizmach żywych do rozwiÄ…zywania zadaÅ„ inżynierskich. Inżynieria medyczna to już codzienność, a lekarz, aby skutecznie wykonywać swojÄ… pracÄ™, potrzebuje zaplecza w postaci nowej generacji sprzÄ™tu oraz kadry specjalistów umiejÄ…cych go zaprojektować, obsÅ‚użyć i serwisować.
W podręczniku ujęto m.in. następujące zagadnienia:
- modele cybernetyczne i ich zastosowania,
- metody tworzenia modeli biocybernetycznych,
- biocybernetyczne modele prostych systemów biologicznych,
- modelowanie systemów dynamicznych,
- modelowanie systemu nerwowego i narzÄ…dów zmysÅ‚ów.
Ponadto czytelnik znajdzie w niej praktyczne wskazówki i odniesienia do programów symulacyjnych zanurzonych w Å›rodowisku MATLAB i pozwalajÄ…cych na empirycznÄ… eksploracjÄ™ przedstawionych modeli na wÅ‚asnym komputerze.
Książka oparta jest na bogatym doświadczeniu naukowym i dydaktycznym autora. W obszarze mniej lub bardziej związanym z problematyką proponowanej książki autor opublikował łącznie ponad 50 książek i blisko 1000 publikacji naukowych. W związku z tym prace autora są szeroko znane i często wykorzystywane we wszystkich ośrodkach naukowych w Polsce.
<i>Każdy, kto chce tÄ™ dziedzinÄ™ [inżynieriÄ™ medycznÄ…] poważnie studiować i przyczyniać siÄ™ do jej przyszÅ‚ych sukcesów - powinien poznać przynajmniej podstawy biocybernetyki. Temu celowi sÅ‚uży wÅ‚aÅ›nie ta książka.</i>
(Ze <i>Wstępu </i>autora)
Osoby które kupowały "Biocybernetyka. Metodologiczne podstawy dla inżynierii biomedycznej", wybierały także:
- Zosta 149,00 zł, (44,70 zł -70%)
- Metoda dziel i zwyci 89,00 zł, (26,70 zł -70%)
- Matematyka. Kurs video. Teoria dla programisty i data science 399,00 zł, (119,70 zł -70%)
- Design Thinking. Kurs video. My 129,00 zł, (38,70 zł -70%)
- Konwolucyjne sieci neuronowe. Kurs video. Tensorflow i Keras w rozpoznawaniu obraz 149,00 zł, (44,70 zł -70%)
Spis treści
Biocybernetyka. Metodologiczne podstawy dla inżynierii biomedycznej eBook -- spis treści
Wstęp 11
1. Modele formalne, ich znaczenie i zastosowanie 23
1.1. Pojęcie modelu formalnego i jego zasadnicze cechy 23
1.2. Korzystanie z modelu formalnego 28
1.3. Schematy blokowe jako wygodny sposób prezentacji modeli formalnych 35
1.4. Sposoby wykorzystania modeli w biologii, inżynierii biomedycznej i innych dziedzinach 48
1.5. Rola modelu biocybernetycznego w diagnostyce medycznej 50
1.6. Rola modelu biocybernetycznego w terapii 52
1.7. Rola modelu biocybernetycznego w kontroli procesu leczenia 55
1.8. Rola modelu biocybernetycznego w prognozowaniu skutków leczenia 56
1.9. Stosowanie modeli w nauce i sukcesy poznawcze odnoszone dzięki ich użyciu 57
1.10. Modele formalne w biologii 62
2. Metodyka tworzenia modeli biocybernetycznych 66
2.1. Różnorodność modeli biocybernetycznych i jednorodność metodyki ich tworzenia oraz wykorzystywania 66
2.2. Opis postępowania przy budowie modelu biocybernetycznego 69
2.2.1. Zbieranie danych 69
2.2.2. Formalizacja i wybór odpowiedniego ksztaÅ‚tu modelu 72
2.2.3. Metody przeprowadzania identyfikacji modeli 75
2.2.4. Identyfikacja czynna 76
2.2.5. Identyfikacja bierna i problem linearyzacji 80
2.2.6. Programowanie modelu symulacyjnego 88
2.2.7. Eksperymenty symulacyjne 98
2.3. Ograniczenia modelowania 103
3. PrzykÅ‚ady najprostszych modeli systemów biocybernetycznych 108
3.1. Model kości 108
3.1.1. Opis obiektu, założenia upraszczające i model formalny 108
3.1.2. Badania modelu i wnioski wyciÄ…gane na jego podstawie 112
3.1.3. Symulacja komputerowa modelu 117
3.2. Modele mięśni 122
3.2.1. Opis obiektu, założenia upraszczające i model formalny 122
3.2.2. Badania modelu i wnioski wyciÄ…gane na jego podstawie 129
3.2.3. Symulacja komputerowa modelu 131
3.3. Uwagi końcowe 134
4. Metodyka tworzenia modeli zÅ‚ożonych systemów biocybernetycznych 135
4.1. Modele systemów dynamicznych 135
4.2. Model nieleczonego raka jako model dynamiczny typu 1 138
4.3. PrzejÅ›cie od modeli obiektów skÅ‚adowych do modelu zÅ‚ożonego systemu 142
4.4. Przykład modelu złożonego systemu dynamicznego 149
4.5. Modele dynamiczne typu 2 – leczenie raka 154
5. Obiekty biocybernetyczne ze sprzężeniem zwrotnym 159
5.1. Struktura i ogólne wÅ‚aÅ›ciwoÅ›ci obiektów ze sprzężeniem zwrotnym 159
5.2. Dynamika procesów w systemie ze sprzężeniem zwrotnym oraz rozróżnienie systemów ze sprzężeniem dodatnim lub ujemnym 164
5.3. Typowe przebiegi sygnaÅ‚ów w systemach ze sprzężeniem zwrotnym 170
5.4. Problem stabilności w systemach ze sprzężeniem zwrotnym 175
5.5. PrzykÅ‚ady biocybernetycznych modeli systemów ze sprzężeniem zwrotnym 181
5.5.1. Model tarczycy 181
5.5.2. Model metabolizmu wÄ™glowodanów 182
5.5.3. Model formalny sprzężenia zwrotnego w układzie sterowania mięśni 195
6. Modele systemu nerwowego i narzÄ…dów zmysÅ‚ów 209
6.1. Szczególna potrzeba modelowania systemu nerwowego i narzÄ…dów zmysÅ‚ów 209
6.2. Inteligencja jako emergencja 213
6.3. Model pojedynczej komórki nerwowej 218
6.4. Model odruchu warunkowego 221
6.5. Model prostego narządu zmysłu 225
Bibliografia 232