450-2108/01 – Moderní nástroje pro zpracování a analýzu biomedicínských dat (MNpZaABD)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 3 |
| Garant předmětu | Ing. Jan Kubíček, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Jan Kubíček, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | | |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2025/2026 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Cílem předmětu je získání znalostí práce s programem MATLAB a Python. Znalost práce s programem MATLAB a Python je přínosem pro úspěšné absolvování povinných předmětů v oboru Biomedicínská technika. Absolvent předmětu bude schopen analyzovat biomedicínská data s využitím sofistikovaných nástrojů softwarových prostředí MATLAB a Python.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Anotace
Cílem předmětu je seznámení posluchačů se základy a vybranými aplikačními možnostmi softwarových prostředí MATLAB a Python, které se standardně využívají pro zpracování biomedicínských dat. Tento předmět je rozdělen do dvou navazujících oblastí, které posluchači poskytnou komplexní praktický přehled využitelnosti těchto nástrojů pro zpracování medicínských dat. V první části předmětu se posluchači naučí základní procedury pro manipulaci s numerickými daty, grafické vizualizace a základy algoritmizace. Následná část předmětu bude věnována variabilních praktickým aplikacím zpracování medicínských dat. Zde si posluchači vyzkouší vybrané aplikace zpracování signálů a obrazů. Na závěr si posluchači vyzkouší vybrané aplikace umělé inteligence pro zpracování medicínských dat.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Zpracování semestrálního projektu
Test
Podmínky udělení zápočtu:
min. 51 bodů - max. 100 bodů získaných za semestrální práci a závěrečný test.
Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.
E-learning
Materiály jsou dostupné v https://lms.vsb.cz/
Další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Zpracování semestrálního projektu
Test
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
Softwarové prostředí pro práci MATLABu se SIMULINKem a Pythonu: Aplikační oblast použití. Základní pojmy.
Pracovní prostředí MATLABu a Pythonu, konstanty, proměnné, vektory a matice, datové soubory, m-soubory.
Základní matematické operátory - aritmetické, rotační a logické. Výpočty se skaláry a poli. Zobrazení a tisk výsledků operací.
Programování, Skripty a Funkce v MATLABu a Pythonu. Příkazy IF, ELSEIF, FOR, LOOPS, WHILE.
Grafické zobrazení výsledků zpracování úloh. 2D grafika.
Trojrozměrné grafické zobrazení výsledků zpracování úloh. Souhrn příkazů.
Graficko uživatelské rozhraní GUI. Tvorba, návrh uživatelských rozhraní pomocí textových funkcí uicontrol, uimenu a v GUI editoru.
Numerické řešení lineárních rovnic.Práce s polynomy,Numerická integrace, derivace. Interpolace, regrese.
Statistická zpracování výsledků měření. Jednoduché analýzy - minimum, maximum, medián, suma, aj. Odchylky. Histogramy. Náhodná čísla a jejich funkce. Hustoty rozložení.
Grafické programování v prostředí SIMULINKu.
Použití softwarů MATLAB a Python pro zpracování medinských signálů.
Použití softwarů MATLAB a Python pro zpracování medinských obrazů.
Úvod do umělé inteligence v MATLABu a Pythonu.
Počítačové laboratoře:
Softwarové prostředí pro práci MATLABu se SIMULINKem a Pythonu: Aplikační oblast použití. Základní pojmy.
Pracovní prostředí MATLABu a Pythonu, konstanty, proměnné, vektory a matice, datové soubory, m-soubory.
Základní matematické operátory - aritmetické, rotační a logické. Výpočty se skaláry a poli. Zobrazení a tisk výsledků operací.
Programování, Skripty a Funkce v MATLABu a Pythonu. Příkazy IF, ELSEIF, FOR, LOOPS, WHILE.
Grafické zobrazení výsledků zpracování úloh. 2D grafika.
Trojrozměrné grafické zobrazení výsledků zpracování úloh. Souhrn příkazů.
Graficko uživatelské rozhraní GUI. Tvorba, návrh uživatelských rozhraní pomocí textových funkcí uicontrol, uimenu a v GUI editoru.
Numerické řešení lineárních rovnic.Práce s polynomy,Numerická integrace, derivace. Interpolace, regrese.
Statistická zpracování výsledků měření. Jednoduché analýzy - minimum, maximum, medián, suma, aj. Odchylky. Histogramy. Náhodná čísla a jejich funkce. Hustoty rozložení.
Grafické programování v prostředí SIMULINKu.
Použití softwarů MATLAB a Python pro zpracování medinských signálů – vybrané aplikace.
Použití softwarů MATLAB a Python pro zpracování medinských obrazů – vybrané aplikace.
Úvod do umělé inteligence v MATLABu a Pythonu – vybrané aplikace na strojové učení.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky