Βιοατρική Μηχανική (Biomedical Engineering) Undergraduate Greekl.pdf · Βιοατρική Μηχανική (Biomedical Engineering) Δευτερεον Πργραμμα

Βιοϊατρική Μηχανική (Biomedical Engineering)

Δευτερεύον Πρόγραμμα Σπουδών

Διατμηματικό/Διασχολικό Πρόγραμμα σε Συνεργασία με

Τμήμα Μηχανικών Μηχανολογίας και Κατασκευαστικής

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

Τμήμα Επιστημών Πληροφορικής

Τμήμα Βιολογικών Επιστημών

Πίνακας Περιεχομένων

Πίνακας Περιεχομένων .................................................................................................. 2 Εισαγωγή ....................................................................................................................... 4 Αιτήσεις και Εισαγωγή στο Πρόγραμμα ....................................................................... 5 Δομή Δευτερεύοντος Πτυχίου ΒΜ ................................................................................ 6

Μαθήματα ΒΜ ............................................................................................................... 7 Περιγραφή Μαθημάτων ................................................................................................. 9

Τμήμα Βιολογικών Επιστημών .................................................................................. 9 ΒΙΟ 101 .................................................................................................................. 9 Εισαγωγή στη Σύγχρονη Βιολογία ........................................................................ 9

BIO 230 ................................................................................................................ 11

Εισαγωγή στην Υπολογιστική Βιολογία .............................................................. 11

BIO 331 ................................................................................................................ 13 Υπολογιστική και Συστηµική Βιολογία .............................................................. 13 BIO 670 ................................................................................................................ 15 Οπτική Απεικόνιση στη Βιολογία........................................................................ 15

BIO 630 ................................................................................................................ 17 Νουκλεϊνικά Οξέα ............................................................................................... 17 BIO 650 ................................................................................................................ 18

Ειδικά Θέματα Βιοπληροφορικής ........................................................................ 18 Τμήμα Πληροφορικής .............................................................................................. 20

ΕΠΛ 341 .............................................................................................................. 20 Τεχνητή Νοημοσύνη ............................................................................................ 20 ΕΠΛ 435 .............................................................................................................. 21

Αλληλεπίδραση Ανθρώπου-Υπολογιστή ............................................................. 21

ΕΠΛ 444 .............................................................................................................. 22 Συστήματα Υπολογιστικής Νοημοσύνης ............................................................ 22 ΕΠΛ 445 .............................................................................................................. 24

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας ........................................................................... 24 ΕΠΛ 604 .............................................................................................................. 25

Τεχνητή Νοημοσύνη ............................................................................................ 25 ΕΠΛ 607 .............................................................................................................. 26 Γραφικός και Εικονικός Υπολογισμός ................................................................ 26

ΕΠΛ 667 .............................................................................................................. 27 Νευρο-υπολογιστική Επιστήμη ........................................................................... 27

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών ........................ 31 ΗΜΥ 421 ............................................................................................................. 31 Ευφυή Συστήματα ................................................................................................ 31

ΗΜΥ 425 ............................................................................................................. 32

Ρομποτική ............................................................................................................ 32 ΗΜΥ 428 ............................................................................................................. 33 Εργαστήριο Συστημάτων Ελέγχου ...................................................................... 33

ΗΜΥ 429 ............................................................................................................. 34 Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών Σημάτων ............................................. 34 ΗΜΥ 434 ............................................................................................................. 35 Εισαγωγή στη Φωτονική ..................................................................................... 35 ΗΜΥ 435 ............................................................................................................. 36

Εργαστήριο Οπτικής και Φωτονικής ................................................................... 36

ΗΜΥ 471 ............................................................................................................. 37 Νευροφυσιολογία και Αισθήσεις ......................................................................... 37 ΗΜΥ 473 ............................................................................................................. 38 Όργανα Βιο-Iατρικής και Σχεδιασμός ................................................................. 38

ΗΜΥ 474 ............................................................................................................. 39 Εργαστήριο Βιο-Oργάνων και Φυσιολογίας ...................................................... 39 ΗΜΥ 476 ............................................................................................................. 40 Βιο-ιατρική Απεικόνιση ....................................................................................... 40 ΗΜΥ 477 ............................................................................................................. 41

Βιο-ιατρική Οπτική .............................................................................................. 41 ΗΜΥ 478 ............................................................................................................. 42 Επεξεργασία Εικόνων .......................................................................................... 42 ΗΜΥ 480 ............................................................................................................. 43 Πράκτορες Λογισμικού........................................................................................ 43

Τμήμα Μηχανικών Μηχανολογίας και Κατασκευαστικής ...................................... 44 MMΚ 332............................................................................................................. 44

Φυσιολογία και Εμβιομηχανική .......................................................................... 44 MMΚ 431............................................................................................................. 45 Θεραπευτικές και Διαγνωστικές εφαρμογές Υπερήχων ...................................... 45 MMΚ 4ΧΧ ........................................................................................................... 46

Μηχανική Ακουστική .......................................................................................... 46 MMΚ 432............................................................................................................. 47

Εισαγωγή σε Διαγνωστικές και Απεικονιστικές Τεχνικές ................................... 47 MMΚ 433............................................................................................................. 48 Εμβιομηχανική και Ανθρώπινη Κίνηση .............................................................. 48

MMΚ 434............................................................................................................. 49 Μηχανική κυττάρων και ιστών ............................................................................ 49

MMΚ 531............................................................................................................. 50 Μηχανική Συνεχών Μέσων ................................................................................. 50

MMΚ 533............................................................................................................. 51 Εφαρμογές Μηχανικής Ακουστικής στη Βιομηχανία και Βιοϊατρική ................ 51 MMΚ 534............................................................................................................. 52

Θέματα στους Βιοιατρικούς Υπέρηχους ............................................................. 52 MMΚ 536............................................................................................................. 53

Εισαγωγή στη Μαγνητική Τομογραφία ............................................................... 53 MMΚ 535............................................................................................................. 54 Ιατρική Διαγνωστική Απεικόνιση με Υπέρηχους ................................................ 54

MMΚ 542............................................................................................................. 55 Εισαγωγή στη Ρομποτική .................................................................................... 55 MMΚ 555............................................................................................................. 56 Ιδιότητες Πολυμερών και Πολυμερή σε Ιατρικές Εφαρμογές ............................ 56

MMΚ 477............................................................................................................. 57 Υπολογιστική Ρευστομηχανική στη Βιοϊατρική .................................................. 57

Εισαγωγή

Η Βιοϊατρική Μηχανική (ΒΜ ή Biomedical Engineering) είναι ένας κλάδος ο οποίος

προάγει την παραγωγή γνώσης στη μηχανική και θετικές επιστήμες και βελτιώνει

την ανθρώπινη υγεία μέσα από διεπιστημονικές δραστηριότητες, οι οποίες

συνδυάζουν τεχνικές μηχανικής και ανάλυσης με Βιοϊατρικές επιστήμες και κλινικές

πρακτικές. Περιλαμβάνει

1. Την παραγωγή γνώσης και την κατανόηση των ζώντων οργανισμών μέσα

από καινοτόμες και ουσιαστικές εφαρμογές πειραματικών και αναλυτικών

τεχνικών από τη Μηχανική και τις Επιστήμες

2. Την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών, αλγορίθμων, διαδικασιών και

συστημάτων τα οποία να προωθούν την ανάπτυξη της βιολογίας και της

ιατρικής και να βελτιώνουν το τομέα της παροχής υγείας.

Στην πλειοψηφία των περιοχών που σχετίζονται με την υγεία, πρόληψη, διάγνωση

και θεραπεία, υπάρχουν προβλήματα των οποίων η λύση μπορεί να βρεθεί μόνο με

μια επιστημονική/μηχανική προσέγγιση. Τέτοια προβλήματα περιλαμβάνουν, για

παράδειγμα, σχεδιασμό και ανάπτυξη διαγνωστικών τεχνολογιών και συσκευών,

συστημάτων φροντίδας, προσθετικών μερών, ή και διεπαφών που επιτρέπουν σε

άτομα με αναπηρία να χρησιμοποιούν τους υπολογιστές.

Η όλο και αυξανόμενη πολυπλοκότητα της ιατρικής τεχνολογίας έχει αυξήσει

σημαντικά τη ζήτηση για ειδικά εκπαιδευμένο προσωπικό το οποίο θα μπορεί να

καλύψει το κενό που υπάρχει μεταξύ κλινικών εφαρμογών και εφαρμοσμένης

μηχανικής και τεχνολογίας. Η ΒΜ συνήθως βασίζεται σε ένα από τους

παραδοσιακούς κλάδους της Μηχανικής, όπως Ηλεκτρολογία ή Μηχανολογία. Ένας

Μηχανικός Βιοϊατρικής, όμως, κατέχει επίσης γνώσεις στην Πληροφορική, Βιολογία

και Φυσική. Ο συνδυασμός αυτών των γνώσεων καθιστά τους Μηχανικούς

Βιοϊατρικής ικανούς να διαδραματίσουν τον σημαντικό ρόλο στον τομέα της υγείας.

Λόγω του εύρους των γνώσεων τους, οι Μηχανικοί Βιοϊατρικής απασχολούνται σε

εταιρίες ιατρικού εξοπλισμού, νοσοκομεία, δημόσιες υπηρεσίες, και ακαδημαϊκά

ιδρύματα. Εξειδικευμένες περιοχές απασχόλησης περιλαμβάνουν σχεδιασμό ιατρικού

εξοπλισμού και οργάνων, σχεδιασμό και συμβουλευτικές υπηρεσίες για

εξειδικευμένο εξοπλισμό ανάλογα με τις ανάγκες του πελάτη, ανάπτυξη, κατασκευή

και έλεγχο ιατρικών προϊόντων, διαχείριση τεχνολογίας στα νοσοκομεία, κλπ.

Αιτήσεις και Εισαγωγή στο Πρόγραμμα

Το Πρόγραμμα Βιοϊατρικής Μηχανικής (ΒΜ) ανακοινώνει θέσεις για το προπτυχιακό

δευτερεύον πτυχίο την πρώτη εβδομάδα του Σεπτεμβρίου και δέχεται αιτήσεις μέχρι

και τις 31 Οκτωβρίου, κάθε έτους. Οι αιτήσεις πρέπει να αποστέλλονται στην

Επιτροπή του προγράμματος (ένας αντιπρόσωπος από κάθε συμμετέχον Τμήμα). Η

επιτροπή εισηγείται ποιοι υποψήφιοι πρέπει να γίνουν δεκτοί και πιθανούς

ακαδημαϊκούς συμβούλους. Οι εισηγήσεις της επιτροπής μελετούνται και εγκρίνονται

από το Συμβούλιο του υπεύθυνου Τμήματος. Οι υποψήφιοι ειδοποιούνται για την

απόφαση μέχρι το τέλος Νοεμβρίου. Τους κοινοποιείται, επίσης, το όνομα του

ακαδημαϊκού τους συμβούλου, ο οποίος θα ανήκει στο Τμήμα τους αν οι φοιτητές

είναι είδη μέλη ενός από τα συμμετέχοντα Τμήματα ή θα είναι πιο κοντά στα

ερευνητικά τους ενδιαφέροντα.

Κάθε αίτηση πρέπει να περιλαμβάνει

Επιστολή με την οποία ο/η φοιτητής/τρια να εκφράζει το ενδιαφέρον της για

συμμετοχή στο δευτερεύον πτυχίο ΒΜ.

Μια περίληψη μισής σελίδας στην οποία ο/η φοιτητής/τρια να αναλύει τους

λόγους για τους οποίους επέλεξε να συμμετέχει σε αυτό το δευτερεύον πτυχίο.

Αναλυτική βαθμολογία μέχρι και το τρέχον εξάμηνο

Για να έχουν δικαίωμα αίτησης, οι φοιτητές/τριες πρέπει

Να φοιτούν στο Πανεπιστήμιο Κύπρου και να βρίσκονται μεταξύ 5ου

και 8ου

εξαμήνου.

Να κατέχουν τις απαραίτητες βάσεις ώστε να μπορούν αν παρακολουθήσουν

με επιτυχία τα μαθήματα ΒΜ που θα επιλέξουν.

Οι φοιτητές/τριες οφείλουν να συμπληρώσουν το δευτερεύον πτυχίο μέσα στα 8-12

εξάμηνα τα οποία παρέχονται για τη συμπλήρωση ενός κανονικού πτυχίου. Τα κύρια

και δευτερεύοντα πτυχία απονέμονται ταυτόχρονα, μετά τη συμπλήρωση τους, από το

Τμήμα του κύριου πτυχίου.

Δομή Δευτερεύοντος Πτυχίου ΒΜ

Για απονομή δευτερεύοντος πτυχίου ΒΜ, ο/η φοιτητής/τρια πρέπει να συμπληρώσει

με επιτυχία τα πιο κάτω μαθήματα. Ο ολικός φόρτος πρέπει να είναι τουλάχιστον 60

ΠΜ ECTS και τουλάχιστον 10 μαθήματα. Λόγω ανομοιομορφίας στον αριθμό ECTS

μεταξύ συμμετεχόντων τμημάτων σε ειδικές περιπτώσεις θα γίνεται εξαίρεση για 10

μαθήματα του προγράμματος που συγκεντρώνουν άνω των 57 και άνω ECTS.

Κωδικός Τίτλος ECTS

1 BIO 101 Εισαγωγή στη σύγχρονη Βιολογία 5

2 HMY 370 Εισαγωγή στη Βιοιατρική Μηχανική 6

3 ΗΜΥ 471 ή ΜΜΚ

3ΧΧ, ή ΕΠΛ 445

Νευροφυσιολογία και Αισθήσεις, ή Μηχανική

Ακουστική ή Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

6

4 Επιλεγόμενο ΒΜ







Ολικό 60

Σημειώνεται ότι για απόκτηση δευτερεύοντος πτυχίου ο/η φοιτητής/τρια πρέπει να

συμπληρώσει τουλάχιστον πέντε επιπρόσθετα μαθήματα που δεν έχουν

προσμετρηθεί στην απόκτηση του κυρίως πτυχίου του/της. Ένα από τα

επιλεγόμενα μαθήματα ΒΜ μπορεί να είναι ένα μάθημα από τα μια “Επιβλεπόμενη

Μελέτη” ή “Εξειδικευμένα Θέματα.”

Μαθήματα ΒΜ

Χειμερινό Εξάμηνο

Κωδικός Τίτλος

BIO 101 Εισαγωγή στη Σύγχρονη Βιολογία

ΒΙΟ 354 Βιολογία Συστημάτων

ΒΙΟ 431 Ειδικά Θέματα Υπολογιστικής και Συστημικής Βιολογίας

ΒΙΟ 432 Κλινική Βιοπληροφορική

ΒΙΟ 442, 443 Πρακτική Άσκηση στη Βιολογία

ΒΙΟ 495, 496,

497, 498, 499

Σύγχρονα Θέματα Βιολογίας

ΕΠΛ 435 Διεπαφές Υπολογιστή Εγκεφάλου

ΕΠΛ 445 Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας

ΗΜΥ 421 Ευφυή Συστήματα

ΗΜΥ 425 Ρομποτική

ΗΜΥ 429 Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών Σημάτων

ΗΜΥ 434 Εισαγωγή στην Φωτονική

HMY 471 Νευροφυσιολογία και Αισθήσεις

ΗΜΥ 476 Βιοϊατρική Απεικόνιση

ΗΜΥ 480 Πράκτορες Λογισμικού

MMΚ 432 Εισαγωγή σε Διαγνωστικές και Απεικονιστικές Τεχνικές

MMΚ 433 Εμβιομηχανική και Ανθρώπινη Κίνηση

MMK 477 Υπολογιστική Ρευστομηχανική στη Βιοϊατρική

ΜΜΚ 533 Εφαρμογές Μηχανικής Ακουστικής στη Βιομηχανία και

Βιοϊατρική

MMΚ 534 Θέματα Βιοιατρικών Υπερήχων

MMΚ 536 Εισαγωγή στη Μαγνητική Τομογραφία

MMΚ 542 Εισαγωγή στη Ρομποτική

ΒΜΤ ΧΧΧ Επιβλεπόμενη Μελέτη ΒΜ

ΒΜΤ ΧΧΧ Εξειδικευμένα Θέματα Μηχανικής Βιοϊατρικής Τεχνολογίας

Εαρινό Εξάμηνο


BIO 331 Υπολογιστική και Συστηµική Βιολογία

ΒΙΟ 442, 443 Πρακτική Άσκηση στη Βιολογία

ΒΙΟ 495, 496,

497, 498, 499

Σύγχρονα Θέματα Βιολογίας

ΕΠΛ 341 Τεχνητή Νοημοσύνη

ΕΠΛ 444 Συστήματα Υπολογιστικής Νοημοσύνης

ΗΜΥ 428 Εργαστήριο Συστημάτων Ελέγχου

ΗΜΥ 435 Εργαστήριο Οπτικής και Φωτονικής (δεν προσφέρετε επί του

παρόντος)

ΗΜΥ 450 Θεωρία Πληροφορίας

ΗΜΥ 473 Βιοϊατρική Οργανολογία και Σχεδιασμός

ΗΜΥ 474 Εργαστήριο Βιοϊατρικής Οργανολογίας και Σχεδιασμού

ΗΜΥ 477 Βιοϊατρική Οπτική

ΗΜΥ 478 Επεξεργασία Εικόνας

MMΚ 332 Φυσιολογία και Εμβιομηχανική

MMΚ 431 Θεραπευτικές και Διαγνωστικές εφαρμογές Υπερήχων

ΜΜΚ 434 Μηχανική κυττάρων και ιστών

MMΚ 535 Ιατρική Διαγνωστική Απεικόνιση με Υπέρηχους

ΜΜΚ 531 Μηχανική Συνεχών Μέσων

MMΚ 542 Εισαγωγή στην Ρομποτική

MMΚ 555 Ιδιότητες Πολυμερών και Πολυμερή σε Ιατρικές Εφαρμογές

ΒΜ ΧΧΧ Επιβλεπόμενη Μελέτη ΒΜ

ΒΜ ΧΧΧ Εξειδικευμένα Θέματα Μηχανικής Βιοϊατρικής Τεχνολογίας

Επιπρόσθετα, οι φοιτητές θα μπορούν να εγγραφούν σε μέχρι και δύο μεταπτυχιακά

μαθήματα (κατόπιν έγκρισης του ακαδημαϊκού τους συμβούλου) από τα πιο κάτω:

Χειμερινό Εξάμηνο


BIO 670 Οπτική Απεικόνιση στη Βιολογία

ΕΠΛ 604 Τεχνητή Νοημοσύνη

ΕΠΛ 607 Γραφικός και Εικονικός Υπολογισμός

ΕΠΛ 679 Ηλεκτρονική Υγεία

ΗΜΥ 627 Machine Vision (παρόμιο με ΕΠΛ 668)

Εαρινό Εξάμηνο


BIO 630 Νουκλεϊνικά Οξέα

BIO 650 Ειδικά Θέματα Βιοπληροφορικής

ΕΠΛ 667 Νευρο-υπολογιστική Επιστήμη

ΕΠΛ 668 Υπολογιστική Όραση (παρόμιο με ΗΜΥ 627)

Περιγραφή Μαθημάτων

Τμήμα Βιολογικών Επιστημών

ΒΙΟ 101 Εισαγωγή στη Σύγχρονη Βιολογία Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 5 5

Έτος: 1 Κορμού

Επιλογής

Προαπαιτούμενα:

Στόχοι: Παροχή ενός γενικού επιστημονικού υπόβαθρου στη σύγχρονη

βιολογία.

Αποτελέσματα: Οι διαλέξεις περιλαμβάνουν:

Εισαγωγή στα Κύτταρα

Χημική δομή των πρωτεϊνών και γενετικού υλικού

Το σχήμα, δομή και ο τρόπος λειτουργίας των πρωτεϊνών

Δομή και Αντιγραφή του DNA

Επιδιόρθωση του DNA

Μεταγραφή του DNA

Μετάφραση του RNA

Η δομή των χρωματοσωμάτων

Ρύθμιση Έκφρασης των Γονιδίων

Γενετική ποικιλότητα και αλλαγές στο γονιδίωμα

Εισαγωγή στην Βιοτεχνολογία -Τεχνικές ανάλυσης του

DNA

Εισαγωγή στην Μοριακή Ιολογία

Αρχές Βιοπληροφορικής (Λέκτορας Βασίλης Προμπονάς)

Περιγραφή: Με αυξανόμενο ρυθμό, ζητήματα σχετικά με τις βιολογικές

επιστήμες συνεχώς απασχολούν τους ανθρώπους σ’όλο τον

κόσμο. Τα ζητήματα αυτά απαιτούν τη στοιχειώδη γνώση των

σύγχρονων βιολογικών τάσεων ώστε να είναι κανείς

κατατοπισμένος και σε θέση να λάβει αποφάσεις. Το μάθημα αυτό

θα θίξει το πώς και γιατί πραγματοποιείται η βασική έρευνα στις

βιολογικές επιστήμες και θα παρέχει τη βασική γνώση πίσω από

τον πειραματικό σχεδιασμό. Ο κύριος στόχος του μαθήματος είναι

να παρέχει στους φοιτητές από όλα τα επιστημονικά πεδία τα

βασικά διανοητικά εργαλεία που χρειάζονται για να προσεγγίσει

κανείς τα ζητήματα αυτά όπως προκύπτουν. Τα επιμέρους θέματα

που παρουσιάζονται στο μάθημα αυτό εξάγονται από το γνωστικό

αντικείμενο της σύγχρονης μοριακής βιολογίας, γενετικής και

ιολογίας και περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: (1) Βασικές αρχές και

μεθοδολογία γενετικής προκαρυωτικών και ευκαρυωτικών

οργανισμών. (2) Μοριακές ιδιότητες του γενετικού υλικού, η

ικανότητά του να αναδιπλασιάζεται, να ανασυνδυάζεται, να

μεταλλάσσεται και να υπαγορεύει τη σύνθεση RNA και

πρωτεϊνών. (3) Γενετικές μεθοδεύσεις γενετικής in vitro με

τεχνικές ανασυνδυασμένου DNA. (4) Αρχές μοριακής ιολογίας

και ανθρώπινων νοσημάτων. Ένας δευτερεύον στόχος του

μαθήματος αυτού είναι η παρουσίαση του υλικού με τέτοιο τρόπο

ώστε να δίνεται έμφαση στην ιστορική αλληλουχία και τις

πνευματικές διαδικασίες που οδήγησαν στην ανάπτυξη και

κατανόηση των βιολογικών εννοιών.

Βιβλιογραφία: Βασικές Αρχές Κυτταρικής Βιολογίας (Essential Cell Biology: An

Introduction to the Molecular Biology of the Cell). Alberts, Bray

Johnson, Lewis, Raff, Roberts and Walter. Garland Publishing,

Inc. New York & London ΙΑΤΡΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ Π.Χ.

ΠΑΣΧΑΛΙΔΗΣ

Αξιολόγηση: Μία ενδιάμεση (30%) τελική εξέταση (70%).

BIO 230 Εισαγωγή στην Υπολογιστική Βιολογία Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

6


Επιλογής


Στόχοι: Εισαγωγή στα βασικά υπολογιστικά εργαλεία και μεθόδους που

χρησιμοποιούνται στη σύγχρονη μοριακή βιολογία.

Αποτελέσματα: Οι διαλέξεις περιλαμβάνουν:

Εισαγωγή/Επισκόπηση του πεδίου και των κυρίαρχων

ιδεών/μεθοδολογιών. Βιολογικά δεδομένα και Βάσεις

Δεδομένων.

Εισαγωγή στην ανάλυση αμινοξικών και νουκλεοτιδικών

ακολουθιών. Σύγκριση ακολουθιών και μέθοδοι για κατά ζεύγη

και πολλαπλή στοίχιση ακολουθιών.

Ευριστικές μέθοδοι για ταχεία αναζήτηση σε βάσεις δεδομένων

ακολουθιών: στόχοι και παγίδες. Εισαγωγή στη Μοριακή

Εξέλιξη και την ανακατασκευή φυλογενετικών σχέσεων με

βάση μοριακά δεδομένα.

Πίνακες αντικατάστασης για σύγκριση ακολουθιών. Patterns,

profiles, motifs και πιθανοθεωρητικά μοντέλα αναπαράστασης

οικογενειών ακολουθιών.

Εισαγωγή στην πρόγνωση της δομής γονιδίων και της

δευτεροταγούς δομής πρωτεϊνών.

Εφαρμογή στην πρόγνωση της θέσης διαμεμβρανικών α-ελίκων.

Προηγμένες τεχνικές αναζήτησης σε βάσεις δεδομένων

ακολουθιών.

Πρόγνωση της Δομής Πρωτεϊνών.

Προχωρημένα αντικείμενα: προφίλ γονιδιακής έκφρασης με

ανάλυση μικροσυστοιχιών cDNA. Αυτοματοποιημένος

σχολιασμός Γονιδιωμάτων. Μεγάλης κλίμακα υπολογιστική

ανάλυση Γονιδιωμάτων και Συγκριτική Γονιδιωματική.

Οι πρακτικές ασκήσεις περιλαμβάνουν παραδείγματα χρήσης

αποτελεσματικών μεθόδων/εργαλείων σχετιζόμενων με τα αντικείμενα

που καλύπτονται στις διαλέξεις, καθώς και η εισαγωγή στον

προγραμματισμό Η/Υ για Βιολόγους με τη γλώσσα προγραμματισμού

Perl σε περιβάλλον LINUX.

Περιγραφή: Αυτό το μάθημα έχει σκοπό να καταδείξει, μέσα από διαλέξεις και

πρακτικές ασκήσεις, τον τρόπο με τον οποίο υπολογιστικά εργαλεία

έχουν φέρει επανάσταση στη βιολογική έρευνα. Έμφαση δίνεται στην

ανάλυση αλληλουχιών και δομών νουκλεϊκών οξέων και πρωτεϊνών,

ενώ δίνεται εισαγωγή στην ανάλυση πολύπλοκων βιολογικών

συστημάτων. Οι διαλέξεις καλύπτουν τις αρχές και τις μεθόδους που

χρησιμοποιούνται για: στοίχιση αλληλουχιών, εντοπισμό μοτίβων,

πρόγνωση δομών και μελέτη βιολογικών δικτύων. Οι πρακτικές

ασκήσεις περιλαμβάνουν παραδείγματα προχωρημένης χρήσης

σύγχρονων μεθόδων και εργαλείων, που σχετίζονται με θέματα που

καλύπτονται στις διαλέξεις και μικρές ερευνητικές εργασίες, στις οποίες

οι φοιτητές σχεδιάζουν και προγραμματίζουν την ανάλυση πραγματικών

συνόλων δεδομένων.

Βιβλιογραφία: Βιοπληροφορική. Ένας Πρακτικός Οδηγός για την Ανάλυση

Γονιδίων και Πρωτεϊνών (2η Έκδοση). A.D. Baxevanis and

B.F.F. Ouellette (eds.), Επιστημονικές Εκδόσεις Παρισιάνου,

2004.

Understanding Bioinformatics. Marketa Zvelebil and Jeremy O.

Baum, Garland Science, ISBN-13:978 0 8153 4024 9

Bioinformatics and functional genomics. Jonathan Pevsner,

Wiley-Liss, 2003, ISBN 0 47121 004 8.

Bioinformatics: Sequence and Genome Analysis (2nd edition).

D.W. Mount, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2004.

Bioinformatics: a Practical Guide to the Analysis of Genes and

Proteins (3rd edition). A.D. Baxevanis and B.F.F. Ouellette

(eds.), John Wiley and Sons, 2005.

Biological Sequence Analysis: Probabilistic Models of Proteins

and Nucleic Acids. R. Durbin, S. Eddy, A. Krogh and G.

Mitchison, Cambridge University Press, 1998.

Bioinformatics: the Machine Learning Approach. P. Baldi and S.

Brunak. MIT Press, 2001.

Structural Bioinformatics. P.E. Bourne and H. Weissig (eds.),

John Wiley and Sons, 2003.

Protein Bioinformatics: an Algorithmic Approach to Sequence

and Structure Analysis. I. Eidhammer, I. Jonassen and W.R.

Taylor, John Wiley and Sons, 2004.

Bioinformatics: Sequence, Structure and Databanks. D. Higgins

and W. Taylor (eds.), Oxford University Press, 2000.

Introduction to Bioinformatics. A.M. Lesk, Oxford University

Press, 2002.

Due to the rapid advancements of the field students will be

exposed to contemporary research publications on relevant

subjects.

Αξιολόγηση: Τελική Εξέταση 40%, Ενδιάμεση Εξέταση 10%, Εργαστήρια Lab-

Work/Homework 50%

BIO 331 Υπολογιστική και Συστηµική Βιολογία Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

6

Έτος: 3/4 Κορμού

Επιλογής

Προαπαιτούμενα: ΒΙΟ 230

Στόχοι: Κατανόηση των αρχών σχεδιασμού και ανάπτυξης βασικών

υπολογιστικά εργαλείων και μεθόδων που χρησιμοποιούνται στην

υπολογιστική βιολογία και βιολογία συστημάτων.

Αποτελέσματα: Οι διαλέξεις/πρακτικές ασκήσεις περιλαμβάνουν:

αρχές σύγχρονων λειτουργικών συστηµάτων,

αρχιτεκτονική και εφαρµογές δικτύων,

διαδικτυακές βάσεις δεδοµένων και εργαλεία ανάλυσης για τη

βιολογική έρευνα,

εισαγωγή σε τεχνικές επίλυσης προβληµάτων σε µια υψηλού

επιπέδου γλώσσα προγραµµατισµού (Perl ή Python),

αρχές ποσοτικής ανάλυσης βιολογικών δεδοµένων µε χρήση του

στατιστικού περιβάλλοντος R

με έμφαση σε πραγματικά προβλήματα από το πεδίο της υπολογιστικής

βιολογίας/βιολογίας συστημάτων

.

Περιγραφή: Οι υπολογιστικές προσεγγίσεις παίζουν σηµαντικό ρόλο στην

κατανόηση των βιολογικών συστηµάτων. Αυτό το µάθηµα προσφέρει

µια γενική εισαγωγή στις αρχές και τα υπολογιστικά εργαλεία και τις

πρακτικές τους εφαρµοφές στην επίλυση πραγµατικών βιολογικών

προβληµάτων. Αυτό επιτυγχάνεται µέσα από σειρά εισαγωγικών

διαλέξεων και πρακτικών ασκήσεων και καλύπτει ένα ευρύ φάσµα

θεµάτων, όπως: αρχές σύγχρονων λειτουργικών συστηµάτων,

αρχιτεκτονική και εφαρµογές δικτύων, διαδικτυακές βάσεις δεδοµένων

και εργαλεία ανάλυσης για τη βιολογική έρευνα, εισαγωγή σε τεχνικές

επίλυσης προβληµάτων σε µια υψηλού επιπέδου γλώσσα

προγραµµατισµού (Perl ή Python), αρχές ποσοτικής ανάλυσης

βιολογικών δεδοµένων µε χρήση του στατιστικού περιβάλλοντος R. .

Βιβλιογραφία: Βιοπληροφορική. Ένας Πρακτικός Οδηγός για την Ανάλυση

Γονιδίων και Πρωτεϊνών (2η Έκδοση). A.D. Baxevanis and

B.F.F. Ouellette (eds.), Επιστημονικές Εκδόσεις Παρισιάνου,

2004.

Understanding Bioinformatics. Marketa Zvelebil and Jeremy O.

Baum, Garland Science, ISBN-13:978 0 8153 4024 9

Bioinformatics and functional genomics. Jonathan Pevsner,

Wiley-Liss, 2003, ISBN 0 47121 004 8.




Proteins (3rd edition). A.D. Baxevanis and B.F.F. Ouellette

(eds.), John Wiley and Sons, 2005.






Structural Bioinformatics. P.E. Bourne and H. Weissig (eds.),


Protein Bioinformatics: an Algorithmic Approach to Sequence

and Structure Analysis. I. Eidhammer, I. Jonassen and W.R.

Taylor, John Wiley and Sons, 2004.




Press, 2002.


exposed to contemporary research publications on relevant

subjects.

Αξιολόγηση: Τελική Εξέταση 40%, Ενδιάμεση Εξέταση 10%, Εργαστήρια Lab-

Work/Homework 50%

BIO 670 Οπτική Απεικόνιση στη Βιολογία Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

Έτος: Μ Κορμού

Επιλογής


Στόχοι: Αυτή η σειρά μαθημάτων και εργαστηριακών ασκήσεων πραγματεύεται

την θεωρία και την πρακτική της οπτικής μικροσκοπίας με ιδιαίτερη

έμφαση στις εφαρμογές στην βιολογία.

Αποτελέσματα: Βασική θεωρία της οπτικής

Οπτική μικροσκοπία, μικροσκοπία φθορισμού, ομοεστιακή

μικροσκόπηση, μικροσκοπία βασισμένη στην αρχή δύο-φωτονίων

Συνολική εσωτερική μικροσκόπηση αντανάκλασης

Η αντίθεση στην οπτική μικροσκόπηση

Μοριακή μικροσκοπία

Τεχνικές για απεικόνιση ζωντανών βιολογικών δειγμάτων

Βασικές αρχές ανάλυσης και επεξεργασίας εικόνας

Νέες τεχνικές και τεχνολογίες στην οπτική απεικόνιση

Περιγραφή: Το οπτικό μικροσκόπιο έχει υποστεί ριζικές διαφοροποιήσεις. Οι

πρόσφατες ανακαλύψεις σε τομείς όπως lasers, χημεία, μοριακή

βιολογία, ανιχνευτές, υπολογιστές και οπτική έχουν αναγάγει το

μικροσκόπιο σε εργαλείο πρωτεύουσας σημασίας της σύγχρονης

βιολογίας. Αυτά τα πολύπλοκα, πλέον, μηχανήματα αποτελούν στις

μέρες μας ιδανικό εργαλείο για την αποκάλυψη της βιολογικής δομής

και λειτουργίας. Το μάθημα αυτό πραγματεύεται τις αρχές και πρακτικές

εφαρμογές της μοντέρνας οπτικής μικροσκοπίας. Αποτελείται από

διαλέξεις, επιδείξεις, συζήτηση και εργαστηριακές ασκήσεις.

Επιπρόσθετα, οι φοιτητές αναμένεται να παρουσιάσουν και να

συζητήσουν στην τάξη κεντρικά ερευνητικά άρθρα. Ξεκινώντας με τη

βασική θεωρία της οπτικής, το μάθημα προοδευτικά εισέρχεται σε

εξειδικευμένα θέματα όπως: μικροσκοπίες εκπομπής και φθορισμού,

συνεστιακής μικροσκοπίας, και τελικά πολυφωτονικής μικροσκοπίας.

Ιδιαίτερη έμφαση θα δοθεί στις τεχνικές που χρησιμοποιούνται για

οπτική απεικόνιση ζώντων κυττάρων καθώς και στις τεχνολογίες

σήμανσης μορίων-στόχων. Η ύλη του μαθήματος αναμένεται να

αναπροσαρμόζεται κάθε χρόνο ώστε να συμπεριλαμβάνει νέες

προσεγγίσεις στην κυτταρική απεικόνιση και τις σχετικές τεχνικές. Η

δομή του μαθήματος στοχεύει στην πρακτική κατανόηση των τεχνικών,

καθώς από τη στιγμή που αυτό επιτευχθεί είναι δυνατόν να υπάρξουν

εφαρμογές σε οποιοδήποτε σύστημα (κύτταρα/ιστοί) ή ερευνητικό

αντικείμενο.

Βιβλιογραφία: Fundamentals of light microscopy and electronic imaging /

Douglas B. Murphy New York :Wiley-Liss, c2001

Advanced light microscopy / Maksymilian Pluta Warszawa :,

Amsterdam, New York Elsevier Science Publishing Co., 1988-1993

Basic methods in microscopy : protocols and concepts from cells

: a laboratory manual / edited by David L. Spector, Robert D.

Goldman, Cold Spring Harbor Laboratory Press, c2006

http://www.microscopyu.com/

http://micro.magnet.fsu.edu/

http://www.olympusmicro.com/

Αξιολόγηση: Τελική Εξέταση 50%, Εργαστήρια 20%, Παρουσιάσεις 30%

BIO 630 Νουκλεϊνικά Οξέα Δ Φ Ε Κ Σ ECTS


Επιλογής


Στόχοι: Το μάθημα που έχει σχεδιαστεί για τις ανάγκες του μεταπτυχιακού

προγράμματος στην μοριακή βιολογία, βιοτεχνολογία και μοριακή

γενετική, προσφέρει μια σύγχρονη αναφορά στις μελέτες για την δομή

και τις φυσικές ιδιότητες των νουκλεϊνικών οξέων δίνοντας έμφαση

στην βιολογική τους λειτουργία.

Αποτελέσματα: Χημική δομή του Γενετικού υλικού

Μοριακός υβριδισμός νουκλεϊκών οξέων

Τακτοποίηση μεταλλάξεων

Βιοιατρικές εφαρμογές του RNA

Τεχνολογία του Real-time PCR

Περιγραφή: Αυτό το μεταπτυχιακό μάθημα του τμήματος Βιολογικών Επιστημών

πραγματεύεται τη δομή και λειτουργία των νουκλεϊνικών οξέων (DNA

και RNA). Το μάθημα που έχει σχεδιαστεί για τις ανάγκες του

μεταπτυχιακού προγράμματος στην μοριακή βιολογία, βιοτεχνολογία

και μοριακή γενετική, προσφέρει μια σύγχρονη αναφορά στις μελέτες

για την δομή και τις φυσικές ιδιότητες των νουκλεϊνικών οξέων δίνοντας

έμφαση στην βιολογική τους λειτουργία. Προαπαιτούμενες γνώσεις

συμπεριλαμβάνουν εισαγωγικά μαθήματα στην βιοχημεία και μοριακή

βιολογία. Τον κύριο άξονα του μαθήματος θα αποτελέσουν οι

τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την μελέτη της δομής και των

ιδιοτήτων των νουκλεϊνικών οξέων καθώς επίσης και τα σύγχρονα

βιοτεχνολογικά επιτεύγματα που βασίζονται στα νουκλεϊνικά οξέα.

Βιβλιογραφία: Πρόσφατες μελέτες από έγκριτα επιστημονικά περιοδικά

Αξιολόγηση: Μια ενδιάμεση εξέταση (30%) και τελική εξέταση (70%)

BIO 650 Ειδικά Θέματα Βιοπληροφορικής Δ Φ Ε Κ Σ ECT

S


Επιλογής

Προαπαιτούμεν

α:

Στόχοι: Στόχος αυτού του μαθήματος (μεταπτυχιακού επιπέδου) είναι, πέρα από τη

χρήση λογισμικού Βιοπληροφορικής ως “μαύρου κουτιού”, να

αποκτήσουν οι φοιτητές εις βάθος γνώση για τις αρχές στις οποίες

βασίζεται. Αυτό επιτυγχάνεται μέσα από σειρά διαλέξεων, κύκλους

συζητήσεων και παρουσίαση επιλεγμένων εργασιών από τους φοιτητές.

Αποτελέσματα: Οι διαλέξεις περιλαμβάνουν

ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΚΟΛΟΥΘΙΩΝ: Εισαγωγή στις ακολουθίες

βιολογικών μακρομορίων και στοιχεία Μοριακής Εξέλιξης, Ομοιότητα

ακολουθιών και ομολογία, Αλγόριθμοι εύρεσης ομοιοτήτων

ακολουθιών και έλεγχος σημαντικότητας (Μέθοδοι δυναμικού

προγραμματισμού, Στοχαστικά μοντέλα σύγκρισης ακολουθιών,

Στοιχίσεις κατά ζεύγη, Ευριστικές μέθοδοι αναζήτησης σε μεγάλες

βάσεις δεδομένων, Συστήματα βαθμονόμησης, Πολλαπλές στοιχίσεις

ακολουθιών, Μέθοδοι εύρεσης απομακρυσμένων ομολόγων),

Χαρακτηρισμός, ανακάλυψη και αναζήτηση μοτίβων αλληλουχιών,

Μελέτη επαναλήψεων και περιοχών με ακραία σύσταση

ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΩΤΕΙΝΙΚΩΝ ΔΟΜΩΝ: Αρχιτεκτονική της

τρισδιάστατης δομής πρωτεϊνών, Σύγκριση και κατηγοριοποίηση

πρωτεϊνικών δομών, Πρόγνωση δομής πρωτεϊνών, Από την

πρωτεϊνική δομή στη λειτουργία

ΕΙΔΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ: Δίκτυα Γονιδίων/Πρωτεϊνών, Πρόβλεψη

(φυσικών) αλληλεπιδράσεων πρωτεΐνης-πρωτεΐνης, Αρχές

Υπολογιστικών Τεχνικών για την πρόγνωση δομικών/λειτουργικών

χαρακτηριστικών πρωτεϊνών/γονιδίων [Μέθοδοι Ομαδοποίησης

(Clustering), Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα, Markov Chain και Hidden

Markov Models, Support Vector Machines]

Περιγραφή: Αυτή η σειρά μαθημάτων εξετάζει σε βάθος βιοπληροφορικές

μεθοδολογίες και αλγορίθμους, που χρησιμοποιούνται σε μεγάλη κλίμακα

στην έρευνα σε τομείς, όπως Μοριακή Βιολογία, Γενετική και

Γονιδιωματική.

Βιβλιογραφία: Computational Molecular Biology – An algorithmic approach.

P.A. Pevzner, MIT Press, 2000.






An Introduction to Bioinformatics Algorithms. NC Jones and P.A

Pevzner, MIT Press, 2004.

Structural Bioinformatics. P.E. Bourne and H. Weissig (eds.), John

Wiley and Sons, 2003.

Protein Bioinformatics: an Algorithmic Approach to Sequence and

Structure Analysis. I. Eidhammer, I. Jonassen and W.R. Taylor,


Βιοπληροφορική. Ένας Πρακτικός Οδηγός για την Ανάλυση

Γονιδίων και Πρωτεϊνών (2η Έκδοση). A.D. Baxevanis and B.F.F.

Ouellette (eds.), Επιστημονικές Εκδόσεις Παρισιάνου, 2004.




Proteins (3rd edition). A.D. Baxevanis and B.F.F. Ouellette (eds.),





Press, 2002.

Bioinformatics, Biocomputing and Perl: an Introduction to

Bioinformatics Computing Skills and Practice. M. Moorehouse

and P. Barry, John Wiley and Sons, 2004.


exposed to contemporary research publications on relevant subjects.

Αξιολόγηση: Τελική Εξέταση 50%, Κατ' οίκον εργασίες και σεμινάρια 50%

Τμήμα Πληροφορικής

ΕΠΛ 341 Τεχνητή Νοημοσύνη Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

7.5


Επιλογής


Στόχοι: Η Τεχνητή Νοημοσύνη (ΤΝ) καλύπτει ένα ευρύ φάσμα περιοχών το οποίο

της δίνει διεπιστημονικό χαρακτήρα. Η τεχνολογία των έμπειρων

συστημάτων αποτελεί σημαντικό κομμάτι του εφαρμοσμένου μέρους της

ΤΝ. Οι κύριοι στόχοι του μαθήματος είνι να εισάγει τους φοιτητές: (α)

στους κεντρικούς τομείς της ΤΝ, οι οποίοι άπτονται του πεδίου της

τεχνολογίας των έμπειρων συστημάτων, συγκεκριμένα τους τομείς της

επίλυσης προβλημάτων μέσω ευρετικής αναζήτησης και της

αναπαράστασης γνώσης και (β) στην τεχνολογία των έμπειρων

συστημάτων, εστιάζοντας στις αρχιτεκτονικές πρώτης και δεύτερης γενεάς

και τις μεθοδολογίες τεχνολογίας γνώσης.

Αποτελέσματα: Κατανόηση και εφαρμογή των βασικών αλγορίθμων τεχνητής νοημοσύνης.

Περιγραφή: Μέθοδοι επίλυσης προβλημάτων στην Τεχνητή Νοημοσύνη. Φορμαλισμοί

Αναπαράστασης Γνώσης (κατηγορηματική λογική, δίκτυα συσχέτισης,

πλαίσια, κανόνες παραγωγής). Τεχνολογία Έμπειρων Συστημάτων,

Αρχιτεκτονικές Έμπειρων Συστημάτων Πρώτης και Δεύτερης Γενεάς,

Τεχνολογία Γνώσης, Ευφυείς Πράκτορες, Συστημάτα Πολλαπλών

Πρακτόρων.

Βιβλιογραφία: S. Russel και P. Norviq, Artificial Intelligence: A Modern

Approach, 2nd

Edition, Prentice Hall, 2002.

Ι. Βλαχάβας, Π. Κεφαλάς, Ν. Βασιλειάδης, Φ. Κόκκορας, Η.

Σακελλαρίου, - "Τεχνητή Νοημοσύνη", Εκδόσεις Πανεπιστημίου

Μακεδονίας, Γ Έκδοση, 2011.

Ε. Κεραυνού, Τεχνητή Νοημοσύνη και Έμπειρα Συστήματα,

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήμιο, 2000.

Αξιολόγηση: Τελική εξέταση, εξέταση ημιεξαμήνου, ασκήσεις\μελέτες.

ΕΠΛ 435 Αλληλεπίδραση Ανθρώπου-

Υπολογιστή Δ Φ Ε Κ Σ

ECT

S


Επιλογής


Στόχοι: O κύριος στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή στις βασικές έννοιες, τις

μεθόδους, τους κανόνες, τις αρχές σχεδιασμού και μεθόδους αξιολόγησης

της περιοχής Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου Υπολογιστή για τη σωστή και

ποιοτική ανάπτυξη Διαδραστικών Συστημάτων.

Αποτελέσματα: Κατανόηση και αξιοποίηση κανόνων και αρχών σχεδιασμού της

Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου Υπολογιστή

Περιγραφή: Το πεδίο της Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου Υπολογιστή (ΑΑΥ) εξετάζει το

σχεδιασμό, την ανάπτυξη και αξιολόγηση Διαδραστικών Συστημάτων

(Interactive Systems), λαμβάνοντας υπόψη τους χρήστες και τον σκοπό για

τον οποίο προορίζονται. Επίσης το μάθημα μελετά παραδείγματα

Διαδραστικών Συστημάτων, ψυχολογικές/φυσιολογικές ιδιότητες του

ανθρώπου και χαρακτηριστικά των ΗΥ και πώς όλα αυτά επηρεάζουν την

ΑΑΥ.

Βιβλιογραφία: Νικόλαος Αβούρης, Εισαγωγή στην επικοινωνία ανθρώπου-υπολογιστή,

Εκδόσεις ΔΙΑΥΛΟΣ, Αθήνα 2000 ISBN : 960-531-098-8

Alan Dix, Janet Finlay, Gregory Abowd, Russell Beale, Human-Computer

Interaction , Prentice Hall, Third Edition, 2003.

Αξιολόγηση: Τελική εξέταση, εξέταση ημιεξαμήνου, ασκήσεις\μελέτες.

ΕΠΛ 444 Συστήματα Υπολογιστικής

Νοημοσύνης

Δ Φ Ε Κ Σ ECTS


Επιλογής


Στόχοι: Σφαιρική επισκόπηση της Υπολογιστικής Νοημοσύνης και των

εφαρμογών της στην επίλυση πραγματικών προβλημάτων σε ποικίλους

τομείς, όπως, π.χ. υποστήριξη λήψης αποφάσεων, κατάταξη, πρόγνωση,

βελτιστοποίηση συστημάτων και δημιουργικός σχεδιασμός. Επίσης θα

γίνει μια εισαγωγή στην υπολογιστική νευροεπιστήμη

/νευροπληροφορική καθώς και στην γνωστική επιστήμη.

Αποτελέσματα: Παράλληλα με τη διδασκαλία των πιο πάνω θεμάτων θα γίνονται και

εργαστηριακές συναντήσεις για να αναπτυχθούν και να υλοποιηθούν

συστήματα υπολογιστικής νοημοσύνης. Οι εφαρμογές στοχεύουν στην

εμπέδωση των θεωρητικών θεμάτων που θα εξεταστούν.

Περιγραφή: Γενετικοί Αλγόριθμοι

Εξελικτικός Υπολογισμός

Ασαφή Συστήματα

Τεχνητή Ζωή

Προχωρημένα νευρωνικά δίκτυα όπως Μηχανές Υποστήριξης

Διανυσμάτων (Support Vector Machines) και αλγόριθμοι Conjugate

Gradient

Eισαγωγή στην Υπολογιστική Νευροεπιστήμη/Νευροπληροφορική·

βασική νευροβιολογία: από τον εγκέφαλο σε μονούς νευρώνες·

βιοφυσική μονών νευρώνων· συνάψεις· δενδρίτες και άξονες

Μοντέλα νευρώνων βασισμένα σε διαγωγιμότητα (conductance-

based neuron models): παραγωγή δυναμικών ενεργείας (action

potentials) και οι εξισώσεις Hodgkin και Huxley

Μοντέλα νευρώνων καρφοειδούς (spiking) εκτόξευσης σημάτων και

μεταβλητότητα απόκρισης (response variability): μοντέλα νευρώνων

τύπου leaky integrator και integrate-and-fire, μεταβλητότητα χρόνου

εξαπόλυσης καρφοειδών σημάτων (spike time variability).

Κατανόηση νευρωνικού κώδικα (δηλ. πώς ο εγκέφαλος κωδικοποιεί

/αποκωδικοποιεί και μεταδίδει πληροφορίες

Μάθηση Hebbian και συναπτική πλαστικότητα (δηλ. την εκμάθηση

σε συναπτικό επίπεδο)

Εισαγωγή στην Γνωστική Επιστήμη: παράδειγμα μοντελοποίησης

συμπεριφοράς αυτοελέγχου

Ανάπτυξη και Υλοποίηση Συστημάτων Υπολογιστικής Νοημοσύνης.

Βιβλιογραφία: Δεν υπάρχει ένα βιβλίο το οποίο να καλύπτει όλη την ύλη που

αναμένεται να διδαχθεί στο μάθημα . Θα χρησιμοποιηθούν

αποσπάσματα από τα πιο κάτω βιβλία:

Russell C. Eberhart and Yuhui Shi, Computational Intelligence:

Concepts to Implementations, Elsevier, 2007

A. P. Engelbrecht, Computational Intelligence: An Introduction,

John Wiley and Sons, 2nd edition 2007.

F. O. Karray and C. de Silva, Soft Computing and Intelligent

Systems Design: Theory, Tools and Applications, Essex:

Addison Wesley, 2004 (ISBN 032111617)

Theoretical Neuroscience: Computational and Mathematical

Modelling of Neural Systems, P. Dayan and L. Abbott, MIT

Press, 2001.

S. Haykin, Neural Networks: A Comprehensive Foundation, (2nd

Edition), Englewood Cliffs, N.J.: Prentice Hall, 1999 (ISBN

0132733501).

C.M. Bishop, Neural Networks for Pattern Recognition, Oxford:

Oxford University Press, 1995 (ISBN 0198538642 pbk).

Schalkoff, Robert J., Artificial Neural Networks, London:

McGraw-Hill, 1997 (ISBN 007057118x; ISBN: 0071155546

pbk).

Ham E. M. and Kostanic, I., Principles of Neurocomputing for

Science and Engineering, New York: McGrawHill, 2001 (ISBN

0070259666).

Σημειώσεις, Ερευνητικά άρθρα.

Internet Books/Resources – Available Free

Υπολογιστική Νοημοσύνη ΙΙ, Σ. Δ. Λυκοθανάση και Γ. Δ.

Μπεληγιάννη:

http://prlab.ceid.upatras.gr/courses/simeiwseis/YP2/Page1.

htm

Αξιολόγηση: Ατομική εργασία και εργαστήριο 30%

Εξέταση ημιεξαμήνου 20%

Τελική εξέταση εξαμήνου 50%

http://prlab.ceid.upatras.gr/courses/simeiwseis/YP2/Page1.htm

http://prlab.ceid.upatras.gr/courses/simeiwseis/YP2/Page1.htm

ΕΠΛ 445 Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνας Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 1 5 7


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: ΕΠΛ132, ΜΑΣ121

Στόχοι: Το μάθημα στοχεύει να διδάξει τις βασικές αρχές ψηφιακής

επεξεργασίας εικόνας: αναπαράσταση, δυαδική επεξεργασία εικόνας,

δειγματοληψία, δισδιάστατοι μετασχημασμοί, βελτίωση ποιότητας,

αποκατάσταση, κωδικοποίηση και συμπίεση. Εισαγωγή στην ψηφιακή

ανάλυση εικόνας και βίντεο. Ανάλυση και υλοποίηση αλγορίθμων

επεξεργασίας και ανάλυσης εικόνας και βίντεο με εφαρμογές σε

βιομηχανικά και βιοϊατρικά συστήματα.

Αποτελέσματα: Ανάλυση, σχεδίαση και υλοποίηση αλγορίθμων και ψηφιακής

επεξεργασίας εικόνας και βίντεο.

Ανάπτυξη συστημάτων εικόνας και βίντεο για βιομηχανικές και

βιοιατρικές εφαρμογές.

Περιγραφή: Εισαγωγή Μαθήματος. Δυαδική Επεξεργασία Εικόνων. Ιστόγραμμα

Εικόνας και Λειτουργίες Σημείου. Διακριτός Μετασχηματισμός Fourier.

Γραμμικό Φιλτράρισμα Εικόνων. Μη Γραμμικό Φιλτράρισμα Εικόνων.

Συμπίεση Εικόνας. Ανάλυση Εικόνας Ι. Ανάλυση Εικόνας ΙΙ. Ψηφιακή

Επεξεργασία Βίντεο.

Βιβλιογραφία: R. C. Gonzalez and R. E. Woods, Digital Image Processing, 3rd edition,

Pearson Prentice Hall, 2008.

R. C. Gonzalez, R. E. Woods and Edding, Digital Image Processing

Using MATLAB, Prentice Hall, 2004.

Αξιολόγηση: Τελική εξέταση, εξέταση ημιεξαμήνου, εργαστηριακές

ασκήσεις/επιπρόσθετες ασκήσεις, τελική μελέτη.

ΕΠΛ 604 Τεχνητή Νοημοσύνη Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

8


Επιλογής


Στόχοι: Σκοπός αυτού του Μαθήματος είναι να εισαγάγει τις θεμελιώδεις αρχές

και τεχνικές που υποστηρίζουν και διέπουν την λειτουργία

συστημάτων λογισμικού τα οποία μπορούν να επιδείξουν

κάποιας μορφής "νοημοσύνη".

Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος οι φοιτητές θα

γνωρίζουν ποιά είναι η σύγχρονη αντίληψη για την Υπολογιστική

ή Τεχνητή Νοημοσύνη ποιά είναι τα κύρια προβλήματα

που αυτή εξετάζει και ποιές είναι οι βασικές μέθοδοι

που χρησιμοποιούνται για την επίλυση τους.

Αποτελέσματα:

Περιγραφή: Εισαγωγή στην Τεχνητή Νοημοσύνη. Ευφυείς Διεκπεραιωτές.

Αναζήτηση.

Ικανοποίηση Περιορισμών. Αναπαράσταση γνώσης και εξαγωγή

συμπερασμάτων. Προγραμματισμός Δράσης. Αναπαράσταση

χρόνου/αλλαγής.

Εισαγωγή στα Τεχνητά Νευρωνικά Δίκτυα. Μονοεπίπεδα και

Πολυεπίπεδα perceptrons και εφαρμογές. Δίκτυα με συναρτήσεις

Αξονικών Βάσεων (Radial-basis Function Networks). Χάρτες

Αυτοργάνωσης. Νευρωνικά Δίκτυα τύπου Hopfield και Μηχανές

Boltzmann, Ενισχυτική Μάθηση (Reinforcement Learning).

Χρόνος στα Νευρωνικά Δίκτυα.

Βιβλιογραφία: 1. Stuart Russell \& Peter Norvig, Artificial Intelligence: A Modern

Approach.

2. Simon Haykin, Neural Networks, Second Edition, Prentice Hall, 1999.

Αξιολόγηση: Ο τελικός βαθμός καθορίζεται ως εξής:

Εργασίες 25\% (Η παράδοση {\em όλων} των εργασιών είναι

υποχρεωτική).

Ενδιάμεση Εξέταση 25%

Τελική Εξέταση 50%

Η παρακολούθηση του μαθήματος θεωρείται επιτυχής εάν ο τελικός

βαθμός είναι μεγαλύτερος ή ίσος απο 5, ο μέσος όρος ενδιάμεσης και

τελικής εξέτασης πάνω από 40%.

ΕΠΛ 607 Γραφικός και Εικονικός Υπολογισμός Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

8


Επιλογής


Στόχοι: Το μάθημα στοχεύει να διδάξει τις βασικές αρχές της ψηφιακής

επεξεργασίας εικόνας, της μηχανικής όρασης και γραφικών

υπολογιστών. Οι τρεις αυτοί τομείς συναντώνται σε πληθώρα

πρόσφατων εφαρμογών λόγω των ραγδαίων πρόσφατων εξελίξεων στην

τεχνολογία υλικού και τους σχετικούς αλγόριθμους. Έμφαση θα δοθεί

σε βιομηχανικές και βιο-ιατρικές εφαρμογές, καθώς επίσης σε

εφαρμογές εικονικής πραγματικότητας.

Αποτελέσματα: Ανάπτυξη συστημάτων που να βασίζονται στις τεχνολογίες του

γραφικού και εικονικού προγραμματισμού.

Περιγραφή: Δυαδική επεξεργασία εικόνων, ιστόγραμμα εικόνας, διακριτός

μετασχηματισμός fourier, γραμμικό και μη γραμμικό φιλτράρισμα

εικόνων, συμπίεση εικόνας, ανάλυση εικόνας, ψηφιακή επεξεργασία

βίντεο. Βασικές αρχές 3Δ γραφικών: αναπαράσταση αντικειμένων με

πολυγωνική μορφή, μετασχηματισμοί, τοπικό και γενικό σύστημα

συντεταγμένων, γράφημα σκηνής, ορισμός κάμερας και οπτικού πεδίου,

προοπτική και ορθογραφική προβολή, αποκοπή στις δύο και τρείς

διαστάσεις, σάρωση πολυγώνων, απόκρυψη πίσω επιφανειών,

απόκρυψη επιφανειών με τις μεθόδους Z-byffer και Binary Space

Partitioning Trees, τοπικός φωτισμός με τις μεθόδους flat, Phong &

Gouraud shading, δημιουργία εικόνων σε πραγματικό χρόνο, εφαρμογές.

Βιβλιογραφία: 1. A. Watt και F. Policarpo, The Computer Image, Addison–Wesley,

1998.

2. R. C. Gonzalez και R. E. Woods, Digital Image Processing, Third

Edition, Addison–Wesley, 2008.

3. M.Slater, A. Steed και Y. Chrysanthou, Computer Graphics and

Virtual Environments: From Realism to Real-Time, Addison-Wesley,

2001.

Αξιολόγηση: Τελική Εξέταση 40%, Ενδιάμεση Εξέταση 20%, Ασκήσεις και

Μελέτη 40%.

ΕΠΛ 667 Νευρο-υπολογιστική Επιστήμη Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

8


Επιλογής


Στόχοι: Εισαγωγή στην Νευροπληροφορική και βασική νευροβιολογία.

Αποτελέσματα: Εισαγωγή στην Νευροπληροφορική· βασική νευροβιολογία: από

τον εγκέφαλο σε μονούς νευρώνες· βιοφυσική μονών νευρώνων·

συνάψεις· δενδρίτες και άξονες

Μοντέλα νευρώνων βασισμένα σε διαγωγιμότητα (conductance-

based neuron models): παραγωγή δυναμικών δράσης (action

potentials) και οι εξισώσεις Hodgkin και Huxley

Δέντρα δεντριτών, διάδοση δυναμικών δράσης, θεωρία

καλωδίων, μοντέλα με χωρίσματα (compartmental models)

Μοντέλα νευρώνων καρφοειδούς (spiking) εκτόξευσης σημάτων

και μεταβλητότητα απόκρισης (response variability): μοντέλα

νευρώνων τύπου leaky integrator και integrate-and-fire,

μεταβλητότητα χρόνου εξαπόλυσης καρφοειδών σημάτων (spike

time variability)

Τρέχοντα θέματα στην νευροπληροφορική

συμπεριλαμβανομένων: (α) της κατανόησης του ευρωνικού κώδικα

(δηλ. πώς ο εγκέφαλος κωδικοποιεί/αποκωδικοποιεί και μεταδίδει

πληροφορίες) και (β) της συναπτικής πλαστικότητας (synaptic

plasticity) (δηλ. την εκμάθηση σε συναπτικό επίπεδο).

Μοντελοποίηση του εγκεφάλου από κάτω προς τα πάνω και από

πάνω προς τα κάτω: μοντελοποίηση συμπεριφοράς αυτοελέγχου σαν

ένα παράδειγμα μοντελοποίησης από πάνω προς τα κάτω.

Μοντελοποίηση συνείδησης/συναίσθησης (consciousness): το

πρόβλημα και εισαγωγή στις τρέχοντες μεθόδους προσέγγισης του

θέματος

Εφαρμογές Νευροπληροφορικής (π.χ. στην Ιατρική):

Νευροπληροφορική σε αντιπαράθεση με την Βιοπληροφορική

(Bioinformatics)· απλή εισαγωγή στην Βιοπληροφορική –

εφαρμογές (π.χ. πρόβλεψη δομών πρωτεϊνών ανώτερης τάξης).

Περιγραφή: Η Νευροπληροφορική ή αλλιώς Υπολογιστική Νευροεπιστήμη

(Computational Neuroscience) είναι ένα αναδυόμενο και δυναμικά

αναπτυσσόμενο θέμα και ερευνητικό αντικείμενο που σκοπό έχει να

διασαφηνίσει τις αρχές επεξεργασίας πληροφοριών από το νευρικό

σύστημα του εγκεφάλου καθώς επίσης να χρησιμοποιήσει τεχνολογία

πληροφορικής για επεξεργασία νευροεπιστημονικών πειραματικών

δεδομένων. Το μάθημα στοχεύει να αναπτύξει και να εφαρμόσει

υπολογιστικές μεθόδους για την μελέτη του εγκεφάλου και

συμπεριφοράς καθώς και της κατανόησης της δομής του συνειδητού

μυαλού.

Βιβλιογραφία: Fundamentals of Computational Neuroscience. T. Tappenberg,

Oxford University Press, 2002.

Theoretical Neuroscience: Computational and Mathematical

Modelling of Neural Systems, P. Dayan and L. Abbott, MIT Press,

2001.

Biophysics of Computation: Information Processing in Single

Neurons. C. Koch, Oxford University Press, 1998.

Methods in Neuronal Modelling: From Synapses to Networks.

C. Koch and I. Segev (eds.), MIT Press, 1998.

Spikes: Exploring the Neural Code. F. Rieke, D. Warland, R. de

Ruyter van Stevenick and W. Bialek, MIT Press, 1999.

Neural Codes and Distributed Representations: Foundations of

Neural Computation. L. Abbott and T. Sejnowski (eds.), MIT Press,

1999.

Spiking Neuron Models: Single Neurons, Populations and

Plasticity, W. Gerstner and * W. M Kistler, Cambridge University

Press, 2002

Spikes, Decisions and Actions, H. Wilson, Oxford University

Press, 1999.

Θα δίνονται επίσης ερευνητικά άρθρα στους φοιτητές σχετικά

με το θέμα.

Αξιολόγηση: Τελική Εξέταση 50%, Ενδιάμεση Εξέταση 20%, Εργαστήριο/Μελέτη

30%

ΕΠΛ 668 Υπολογιστική Όραση Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

8


Επιλογής


Στόχοι: Το μάθημα θα καλύψει τα κύρια θέματα και έννοιες που αφορούν το

αντικείμενο της Μηχανικής Όρασης. Βασικός στόχος του μαθήματος

είναι η κατανόηση των θεμελιωδών προβλημάτων της μηχανικής

όρασης και των μεθοδολογιών που χρησιμοποιούνται για την επίλυση

υπολογιστικών προβλημάτων με τη χρήση μαθηματικών μοντέλων και

υπολογιστικών αλγόριθμων που αφορούν τη μηχανική όραση.

Αποτελέσματα: • Ανάλυση, σχεδίαση και υλοποίηση αλγορίθμων υπολογιστικής

όρασης.

• Ανάπτυξη συστημάτων υπολογιστικής όρασης για βιομηχανικές

και βιοιατρικές εφαρμογές.

Περιγραφή: Βασικές έννοιες και μεθοδολογίες που αφορούν το αντικείμενο της

Υπολογιστικής Όρασης. Σχηματισμός εικόνας, επεξεργασία εικόνας,

ανίχνευση χαρακτηριστικών, κατάτμηση εικόνων και ομαδοποίηση

χαρακτηριστικών, επεξεργασία πολλαπλών εικόνων, μελέτη εφαρμογών.

Βιβλιογραφία: D. Forsyth και J. Ponce, Computer Vision: A Modern Approach,

Prentice-Hall, 2003.

ΕΠΛ 679 Ηλεκτρονική Υγεία Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

8


Επιλογής


Στόχοι: Η εισαγωγή των φοιτητών στις δυνατότητες που παρέχουν οι

τεχνολογίες πληροφορικής στην ιατρική και κλινική πράξη κυρίως μέσα

από τη μοντελοποίησης της ιατρικής πρακτικής, των διαδικασιών και

της γνώσης, από τους τρόπους διαχείρισης, προτυποποίησης, και

παρουσίασης της πληροφορίας.


Περιγραφή: Μέθοδοι για την αξιοποίηση της πληροφορικής για την εξόρυξη

ιατρικών πληροφοριών και δεδομένων από βάσεις γνώσης, δεδομένων

και ιατρικών πληροφοριών. Εφαρμογές συστημάτων πληροφορικής που

χρησιμοποιούνται σήμερα για την διακίνηση της ιατρικής γνώσης, την

διαχείριση της ιατρικής πληροφορίας, την χρήση ηλεκτρονικού φακέλου

για τους ασθενείς και την στήριξη της ιατρικής απόφασης.

Βιβλιογραφία: 1. Handbook of Medical Informatics, J. H. van Bemmel και M. Musen,

Edts, Springer, 1997.

2. E. H. Shortliffe (Editor), L. M. Fagan, G. Wiederhold και L. E.

Perreault Medical Informatics: Computer Applications in Health Care

and Biomedicine, Publisher: Springer Verlag; 2nd edition (November

2000).

3. Information Technology for the health professionals, L Burke, B.

Weill, Prentice Hall, 2000.

Αξιολόγηση: Γραπτές εξετάσεις (ενδιάμεση και τελική), εκπόνηση εργασιών (μελέτες

ή/και εργαστηριακές ασκήσεις).

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών

ΗΜΥ 421 Ευφυή Συστήματα Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 1 5 6


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: Φοιτητές 4ου Έτους

Στόχοι: Παροχή γνώσης και κατανόησης των τεχνικών βελτιστοποίησης και

εκμάθηση αλγορίθμων.

Αποτελέσματα: Κατάδειξη γνώσης και κατανόησης των μεθόδων

βελτιστοποίησης και εργαλείων επίλυσης.

Κατάδειξη κατανόησης των αλγορίθμων εκμάθησης.

Δυνατότητα διατύπωσης και επίλυσης προβλημάτων

βελτιστοποίησης.

Περιγραφή: Εισαγωγή στις μεθόδους και τα εργαλεία σχεδιασμού, ανάλυσης,

βελτιστοποίησης και ελέγχου βιομηχανικών συστημάτων. Τα θέματα

περιλαμβάνουν νευρωνικά δίκτυα και τις εφαρμογές τους στη

μοντελοποίηση πολύπλοκων συστημάτων, ασαφή λογική, μεθόδους

συνδυασμού πληροφοριών, και βελτιστοποίηση. Χρήση του λογισμικού

MATLAB. Μέθοδοι βελτιστοποίησης: μέθοδοι κλίσης, γραμμικός

προγραμματισμός, προβλήματα με περιορισμούς και μέθοδος Lagrange,

ευρετικές μέθοδοι, ταξινομημένη βελτιστοποίηση, γενετικοί αλγόριθμοι,

εφαρμογές. Νευρωνικά δίκτυα: Βασικές έννοιες, αλγόριθμος

backpropagation, ανταγωνιστική μάθηση, δίκτυα ομαδοποιημένων

δεδομένων, εφαρμογές σε ιεραρχικά μοντέλα για πολύπλοκα συστήματα,

παραδείγματα εφαρμογών. Μέθοδοι απεικόνισης γνώσης.

Βιβλιογραφία: C. Bishop, Neural Networks for Pattern Recognition, Oxford

University Press, 1996.

L.X. Wang, A Course in Fuzzy Systems and Control.

M. Mitchell, An Introduction to Genetic Algorithms,.

Αξιολόγηση: Δύο ενδιάμεσες και μια τελική εξέταση.

Εργασία σχεδιασμού.

ΗΜΥ 425 Ρομποτική Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 2 4 6


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: Φοιτητές 4ου Έτους

Στόχοι: Εισαγωγή στα ρομποτικά συστήματα.

Αποτελέσματα: Κατανόηση βασικών εννοιών της ρομποτικής, εξοικείωση με τη

σχετική ορολογία και διάφορες πρακτικές εφαρμογές της.

Εξοικείωση με τις μεθοδολογίες κινηματικής και δυναμικής

ανάλυσης, και τον αυτόματο έλεγχο ρομποτικών συστημάτων.

Δυνατότητα ανάλυσης και σχεδιασμού ρομποτικών συστημάτων.

Περιγραφή: Εισαγωγή στις αρχές της ρομποτικής και γνωριμία με τις διάφορες

κατηγορίες ρομποτικών συστημάτων και των πρακτικών εφαρμογών τους.

Επίκεντρο του μαθήματος αποτελούν οι αρθρωτοί ρομποτικοί βραχίονες

και καλύπτονται θέματα κινηματικής ανάλυσης (ευθύ και αντίστροφο

κινηματικό πρόβλημα, διαφορική κινηματική), δυναμικής ανάλυσης,

μοντελοποίησης και δυναμικής προσομοίωσης, σχεδίασης τροχιάς,

συστήματα αυτομάτου ελέγχου, αισθητήρες και ενεργοποιητές, καθώς

επίσης θέματα ασφαλούς λειτουργίας.

Βιβλιογραφία: J.J. Craig, Introduction to Robotics: Mechanics and Control, Prentice

Hall, 2004.

Αξιολόγηση: Μια ενδιάμεση και μια τελική εξέταση.

Κατ’ οίκον εργασίες.

ΗΜΥ 428 Εργαστήριο Συστημάτων Ελέγχου Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 3 3 6


Επιλογής Προαπαιτούμενα: ΗΜΥ 422, ΗΜΥ 423

Στόχοι: Σχεδιασμός και υλοποίηση συστημάτων αυτομάτου ελέγχου.

Αποτελέσματα: Δυνατότητα μαθηματικής ανάλυσης δυναμικών συστημάτων

μηχανικής, μοντελοποίησης και χρήσης εργαλείων δυναμικής

προσομοίωσης.

Εξοικείωση με το σχεδιασμό συστημάτων αυτομάτου ελέγχου με

ανάδραση.

Δυνατότητα υλοποίησης συστημάτων αυτομάτου ελέγχου και

αξιολόγησης της λειτουργικής τους απόδοσης.

Δυνατότητα εργασίας σε ομάδες και αποτελεσματική επικοινωνία

με άλλους.

Περιγραφή: Προσομοίωση και πειραματική μελέτη της δυναμικής και του αυτομάτου

ελέγχου συστημάτων μηχανικής. Οι εργαστηριακές ασκήσεις καλύπτουν

θέματα δυναμικής ανάλυσης, μοντελοποίησης και προσομοίωσης

συστημάτων, γραμμικοποίηση δυναμικών μοντέλων, πειραματική

αναγνώριση συστήματος, καθώς επίσης σχεδιασμό και υλοποίηση

συστημάτων αυτομάτου ελέγχου κλειστού βρόχου. Γίνεται επίσης

αξιολόγηση της λειτουργικής απόδοσης των συστημάτων και μελέτη της

επίδρασης της αβεβαιότητας του μοντέλου, της ύπαρξης θορύβου και

άλλων εξωτερικών διαταραχών στη συμπεριφορά του ελεγχόμενου

συστήματος.

Βιβλιογραφία: Εγχειρίδια εργαστηρίου.

Αξιολόγηση: Αναφορές πειραμάτων και εργασία σχεδιασμού.

ΗΜΥ 429 Εισαγωγή στην Επεξεργασία Ψηφιακών

Σημάτων

Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 1 5 6


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: ΗΜΥ 320

Στόχοι: Παροχή γνώσης και κατανόησης εργαλείων ανάλυσης για την

επεξεργασία ψηφιακού σήματος.

Αποτελέσματα: Κατάδειξη γνώσης και κατανόησης αναπαραστάσεων και

εργαλείων ανάλυσης σημάτων διακριτού χρόνου.

Δυνατότητα να αναλυθούν σήματα διακριτού χρόνου

χρησιμοποιώντας τον μετασχηματισμό Ζ, διακριτό μετασχηματισμό

Fourier (DFT), γρήγορος μετασχηματισμό Fourier (FFT).

Δυνατότητα να σχεδιαστούν ψηφιακά φίλτρα που χρησιμοποιούν

την άπειρης ώθησης απόκριση (IIR) και την πεπερασμένης ώθησης

απόκριση(FIR).

Δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν τα εργαλεία λογισμικού DSP.

Περιγραφή: Σήματα και συστήματα διακριτού χρόνου. Τεχνικές ανάλυσης

μετασχηματισμού Fourier και μετασχηματισμού Z, διακριτός

μετασχηματισμός Fourier. Σχεδιασμός φίλτρων FIR και IIR, δομές

φίλτρων. Τεχνικές FFT για συνέλιξη μεγάλης ταχύτητας. Επιπτώσεις

κβάντωσης.

Βιβλιογραφία: A.V. Oppenheim and R.W. Schafer, Discrete-Time Signal

Processing, Prentice Hall.

J. Proakis and D. Manolkis, Digital Signal Processing, Prentice

Hall.


Εργασία σχεδιασμού.

ΗΜΥ 434 Εισαγωγή στη Φωτονική I T L H P ECTS

3 1 5 6


Επιλογής


Στόχοι: Παροχή μιας εισαγωγής στις βασικές αρχές της φωτονικής, της

οπτοηλεκτρονικής και της οπτικών ινών.

Αποτελέσματα: Κατάδειξη γνώσης και κατανόησης των βασικών αρχών της

οπτοηλεκτρονικής, φωτονικής και των οπτικών ινών.

Δυνατότητα να εφαρμοστούν οι βασικές αρχές στο σχεδιασμό

των οπτικών συστημάτων.

Περιγραφή: Κάλυψη των αρχικών συστατικών ενός οπτικού συστήματος ινών,

δηλαδή, οπτικές ίνες, πομποί (λέιζερ ημιαγωγών και διόδους εκπομπής

φωτός), και φωτοανιχνευτές. Επίσης, παροχή μιας επισκόπησης των

χαρακτηριστικών και της ελλοχεύουσας φυσικής των καθοδηγημένων

συσκευών κυμάτων και των οπτικοηλεκτρονικών ολοκληρωμένων

κυκλωμάτων.

Βιβλιογραφία: K Lizuga, Elements of Photonics.

B. Saleh, Fundamentals of Photonics.


Κατ’ οίκον εργασίες και εργασία σχεδιασμού.

ΗΜΥ 435 Εργαστήριο Οπτικής και Φωτονικής Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

2 3 3 6


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: ΗΜΥ 433, ΗΜΥ 434

Στόχοι: Σχεδιασμός και υλοποίηση οπτικών συστημάτων.

Αποτελέσματα: Δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί ο εργαστηριακός εξοπλισμός.

Δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν τα πειράματα για έλεγχο των

οπτικών μοντέλων.

Δυνατότητα να σχεδιαστεί, να υλοποιηθεί, να εξεταστεί ένα

οπτικό σύστημα και να ανιχνευθούν λάθη.

Δυνατότητα εργασίας σε ομάδες και αποτελεσματικής

επικοινωνίας με άλλους.

Περιγραφή: Εργαστηριακές εργασίες που διευκρινίζουν έννοιες της τεχνολογίας

οπτικών συστημάτων και της φωτονικής. Θέματα: Νόμοι γεωμετρικής

οπτικής, εξίσωση λεπτών φακών, λέιζερ και συνοχή, κλασσικοί μετρητές

παρεμβολής (interferometers), παρεμβολή διάθλασης μονών και διπλών

σχισμών, πόλωση φωτός, οπτικοακουστική και μαγνητο-οπτική επίδραση,

θεωρία Abbe, δοκιμή οπτικών συστατικών, διαχείριση ινών, αριθμητικά

ανοίγματα, εξασθένηση ινών. Οπτικές ίνες απλής κατάστασης.

Βιβλιογραφία: W.J. Smith, Modern Optical Engineering, McGraw Hill, 2000.

Αξιολόγηση: Αναφορές εργαστηρίου και εργασία σχεδιασμού.

ΗΜΥ 471 Νευροφυσιολογία και Αισθήσεις Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 1 5 6


Επιλογής


Στόχοι: Το μάθημα στοχεύει να καλύψει τις βάσεις της λειτουργίες του

ανθρώπινου νευρικού συστήματος και των αισθήσεων. Θα καλυφθούν με

διαλέξεις και εργαστήρια .

Οι μοριακές και κυτταρικές λειτουργίες των διεγειρόμενων

κυττάρων του νευρικού συστήματος.

Η παραγωγή και επεξεργασία των σημάτων του νευρικού

συστήματος καθώς και ο τρόπος ενσωμάτωσης τους σε ένα

ευρύτερο σύνολο αποφάσεων.

Η λειτουργία των διαφόρων αισθητήριων συστημάτων,

συμπεριλαμβανομένης της όρασης, ακοής, αφής, γεύσης,

όσφρησης, κλπ.

Ανώτερες λειτουργίες όπως γλώσσα, σεξ και ψυχικές ασθένεις.

Η πλαστικότητα του νευρικού συστήματος και πως αυτό

μεταβάλλετε μέσα από τις διαδικασίες της μνήμης και της

μάθησης.

Αποτελέσματα: Με την επιτυχή συμπλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα έχουν μια

βαθύτερη και εμπεριστατωμένη γνώση.

Της κυτταρικής και μοριακής λειτουργίας του νευρικού


Της παραγωγής, επεξεργασίας συγχώνευσης των σημάτων από το

νευρικό σύστημα.

Της λειτουργίας των διαφόρων αισθητήριων συστημάτων όπως

όρασης, ακοής, αφής, γεύσης, όσφρησης, κλπ.

Της λειτουργίας των ανώτερων λειτουργιών του εγκεφάλου και

πως αυτές επηρεάζονται στη περίπτωση ψυχικών ασθενειών.

Της ανάπτυξης του νευρικού συστήματος και πως αυτό

μεταβάλλεται από τις διαδικασίες της μνήμης και της μάθησης.

Αυτές οι βάσεις θα τους επιτρέπουν να

Αναγνωρίζουν και αναλύουν τα στοιχεία που συνθέτουν

προβλήματα νευροφυσιολογίας.

Επιλέγουν τις κατάλληλες μεθόδους και εργαλεία και να τα

προσαρμόζουν προς επίλυση των πιο πάνω προβλημάτων.

Χρησιμοποιούν το ανθρώπινο νευρικό σύστημα ως μοντέλο και

πρότυπο για την ανάπτυξη καινούργιων συστημάτων.

Κτίζουν πάνω σε αυτές τις βάσεις με τη βοήθεια επιστημονικής

βιβλιογραφίας.

Περιγραφή: Αρχές της νευροφυσιολογίας, λειτουργίας των αισθήσεων και των

ανώτερων λειτουργιών. Φυσιολογία των διεγειρόμενων κυττάρων με

έμφαση στους κυτταρικούς μηχανισμούς, συναπτική επικοινωνία,

επεξεργασία σημάτων, και αλληλεπίδραση αισθητήριων και κινητικών

συστημάτων. Η φυσιολογική βάση των βασικών κίνητρων, μνήμης,

γλώσσας, σεξ, ψυχικών παθήσεων, μνήμης και μάθησης. Μοντελοποίηση

με υπολογιστές καθώς και πειραματικές εργασίες.

Βιβλιογραφία: Beer, Connors, Paradiso, Neuroscience.

Laboratory Manual.

Αξιολόγηση: Μια ενδιάμεση και μια τελική εξέταση.

Κατ’ οίκον εργασίες και εργασία εργαστηρίου.

ΗΜΥ 473 Όργανα Βιο-Iατρικής και Σχεδιασμός Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 1 5 6


Επιλογής


Στόχοι: Παροχή μιας εισαγωγής σε συγκεκριμένα παραδείγματα για το πώς η

εγκατάσταση οργάνων χρησιμοποιείται στην ιατρική και τις μοναδικές

απαιτήσεις σχεδιασμού για βιο-ενοργάνωση.

Αποτελέσματα: Demonstrate knowledge and understanding on current methods in

bioinstrumentation and the challenges to improve current techniques

Κατάδειξη γνώσης και κατανόησης σχετικά με τις τρέχουσες

μεθόδους βιο-ενοργάνωσης και τις προκλήσεις για βελτίωση των

τρεχουσών τεχνικών.

Περιγραφή: Περιγραφή: Μέτρηση και ανάλυση χαρακτηριστικών βιο-τάσεων και βιο-

ιατρικών μετατροπέων. Ηλεκτρική ασφάλεια. Εφαρμογές FETs,

ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, τελεστικών ενισχυτών για επεξεργασία

σημάτων και διεπαφή υπολογιστών. Ανάλυση σημάτων και απεικόνιση

σε εργαστηριακό μικρο-υπολογιστή. Το μάθημα περιλαμβάνει διαλέξεις

και εργαστήρια.

Βιβλιογραφία: J.G. Webster, Medical Instrumentation Applications and Design,

2nd

Ed. Houghton Mifflin and Company.

Geddes and Baker, Principles of Applied Biomedical

Instrumentation.

J. Bronzino, The Biomedical Engineering Handbook, CRC Press.



ΗΜΥ 474 Εργαστήριο Βιο-Oργάνων και

Φυσιολογίας

Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

1 3 3 6


Επιλογής


Στόχοι: Εξοπλισμός σχεδίου για την μέτρηση φυσικών βιο-δυναμικών. Ανάλυση

στοιχείων για την επίλυση πραγματικών προβλημάτων. Μέσω των

προφορικών παρουσιάσεων και των γραπτών αναφορών οι σπουδαστές

μαθαίνουν αποτελεσματικές δεξιότητες επικοινωνίας.

Αποτελέσματα: Δυνατότητα να σχεδιαστεί ο ιατρικός εξοπλισμός για να

ανταποκριθεί στις τεχνικές και προδιαγραφές ασφάλειας

χρησιμοποιώντας μια προσέγγιση ομάδων.

Δυνατότητα να εξεταστούν και να ανιχνευθούν λάθη στον ιατρικό

εξοπλισμό.

Δυνατότητα εργασίας σε ομάδες και αποτελεσματικής

επικοινωνίας με άλλους.

Περιγραφή: Εργαστηριακές ασκήσεις και ασκήσεις υπολογιστών που υποδεικνύουν

τις έννοιες Βιο-Οργάνων και Φυσιολογίας. Η εργαστηριακή εργασία

περιλαμβάνει μελέτες σε ζώα.

Βιβλιογραφία: J.G. Webster, Medical Instrumentation Applications and Design,

2nd

Ed. Houghton Mifflin and Company.

Geddes and Baker, Principles of Applied Biomedical

Instrumentation

J. Bronzino, The Biomedical Engineering Handbook, CRC Press.

Essential Standards for Biomedical Equipment Safety and

Performance, AAMI.

Αξιολόγηση: Αναφορές εργαστηρίου και εργασία σχεδιασμού.

ΗΜΥ 476 Βιο-ιατρική Απεικόνιση Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 1 5 6


Επιλογής


Στόχοι: Παροχή μιας εισαγωγής (σε ποιοτικούς όρους) της σχετικότητας κύριων

βιοϊατρικών μορφών απεικόνισης για διαγνωστικά προβλήματα

απεικόνισης.

Αποτελέσματα: Κατάδειξη γνώσης και κατανόησης σε ποιοτικούς όρους κύριων

σύγχρονων βιοϊατρικών μορφών απεικόνισης συμπεριλαμβανομένης

της προβολής ακτινών X, υπολογισμένης τομογραφίας, υπέρηχους,

απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού, τομογραφία εκπομπής

ποζιτρονίων, υπολογισμένη τομογραφία απλής εκπομπής φωτονίων,

απεικόνιση φθορισμού, τομογραφία οπτικής συνοχής.

Δυνατότητα να περιγραφούν οι διαβάσεις σημάτων από το

ερέθισμα/μετατροπέα στην οθόνη εικόνας για κάθε βιοϊατρική μορφή

απεικόνισης.

Δυνατότητα να εφαρμοστούν οι τεχνικές επεξεργασίας σημάτων

και εικόνας στα συλλεχθέντα στοιχεία χρησιμοποιώντας μια από τις

κύριες βιοϊατρικές μορφές απεικόνισης.

Δυνατότητα να περιγραφούν τα οικονομικά κόστη για την αγορά,

τη λειτουργία, και τη διατήρηση της ενοργάνωσης της βιοϊατρικής

απεικόνισης

Περιγραφή: Επισκόπηση βιοϊατρικών συστημάτων απεικόνισης και ανάλυσης εικόνας.

Η σειρά μαθημάτων θα εξετάσει τις διάφορες μορφές απεικόνισης

συμπεριλαμβανομένων των ακτινών X, τους υπερήχους, της αξονικής

τομογραφίας (MRI) και μέθοδος μικροσκόπησης. Διαμόρφωση εικόνας

και παρεχόμενοι τύποι πληροφοριών. Τεχνικές ανάλυσης εικόνας:

ανάλυση καρδιακών υπερήχων, μαστογραφία, MRI.

Βιβλιογραφία: R.A. Robb, Biomedical Imaging, Visualization and Analysis,

Wiley-Liss, 1999.



ΗΜΥ 477 Βιο-ιατρική Οπτική Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 1 5 6


Επιλογής


Στόχοι: Παρουσίαση του φυσικού θεωρήματος της χρησιμοποίησης του φωτός

και των οπτικών ιδιοτήτων ιστού στους σπουδαστές για να καταλάβουν τα

οπτικά φαινόμενα στον ιστό και τις βιοϊατρικές εφαρμογές της οπτικής.

Αποτελέσματα: Κατάδειξη γνώσης και κατανόησης των αρχών των λέιζερ, της

τρέχουσας τεχνολογίας λέιζερ, των ανιχνευτών, των οπτικών ινών και

των αισθητήρων.

Κατάδειξη γνώσης και κατανόησης της αλληλεπίδρασης του

φωτός με τα κύτταρα και τους ιστούς.

Δυνατότητα να αναλυθούν οι οπτικές τεχνικές απεικόνισης, η

γραμμική και μη γραμμική οπτική φασματοσκοπία, ο φθορισμός και η

φασματοσκοπία κατά Raman, η μικροσκόπηση και η ελαφριά

αλληλεπίδραση με τους βιολογικούς ιστούς.

Περιγραφή: Η οπτική συμπεριφορά τυχαίων μέσων όπως ιστών σε αλληλεπίδραση με

ακτινοβολία λέιζερ. Βασικές αρχές οπτικής τομογραφικής απεικόνισης

βιολογικών υλικών για διαγνωστικές και θεραπευτικές εφαρμογές.

Τεχνικές τομογραφικής απεικόνισης βασισμένες σε οπτικά μέσα:

φωτοθερμική, φωτοακουστική, και συναφείς μεθοδολογίες. Μετρήσεις

και ερμηνεία φασμάτων: απορρόφηση σταθερής κατάστασης (steady-

state) και αναγωγής χρόνου (time-resolved), φθορισμός, φωσφορισμός και

φασματοσκόπιση του Raman στα υπεριώδη, ορατά και υπέρυθρων

τμημάτων του φάσματος.

Βιβλιογραφία: Paras N. Prasad, Introduction to Biophotonics.

Tuan Vo-Dinh (Editor), Biomedical Photonics Handbook.



ΗΜΥ 478 Επεξεργασία Εικόνων Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 5 8

Έτος: Κορμού

Επιλογής


Στόχοι: Εισαγωγή στις αρχές της μοντέρνας επεξεργασίας εικόνων.

Αποτελέσματα

: Γνώση της ψηφιοποίησης εικόνων και των διαφόρων εργαλείων

ανάλυσης.

Ικανότητα ανάλυσης ψηφιακών εικόνων με διάφορα εργαλεία στα

πεδία του χρόνου και της συχνότητας.

Χρήση εργαλείων ψηφιακής ανάλυσης εικόνων.

Περιγραφή: Ανασκόπηση σημάτων και συστημάτων. Δισδιάστατα (2-D) σήματα και

μετασχηματισμός του Fourier. 2-D μετασχηματισμός Ζ και έλεγχος

σταθερότητας. 2-D DFT, DCT, FFT. Σχεδιασμός και υλοποίηση 2-D FIR

φίλτρων. Βασικές μεθόδοι επεξεργασίας εικόνων. Ανίχνευση άκρων,

φίλτρο σειράς κατάταξης (median), υπολογισμός κίνησης. Βελτίωση

εικόνων. Αποκατάστασης εικόνων. Κωδικοποίηση εικόνων. Μορφολογική

Επεξεργασία Εικόνας. Κατάτμηση Εικόνας. Θέματα προχωρημένου

επιπέδου.

Βιβλιογραφία: R. Gonzalez and R. Woods, Digital Image Processing, Prentice Hall.

Αξιολόγηση: Μία ενδιάμεση και μια τελική εξέταση. Εργασία σχεδιασμού.

ΗΜΥ 480 Πράκτορες Λογισμικού Δ Φ Ε Κ Σ ECTS

3 1 5 6


Επιλογής


Στόχοι: Παροχή μιας εισαγωγής στη κατανεμημένη τεχνητή νοημοσύνη.

Αποτελέσματα: Κατάδειξη γνώσης και κατανόησης των βασικών εννοιών των

πρακτόρων που παρακινούν την τεχνολογία πρακτόρων.

Κατάδειξη γνώσης και κατανόησης της διαθέσιμης τεχνολογικής

υποστήριξης για την επέκταση των συστημάτων πρακτόρων, των

σχετικών με την βιομηχανία πρωτοβουλιών, και των μεθοδολογιών

πρακτόρων για την ανάπτυξη συστημάτων πρακτόρων.

Περιγραφή: Προγραμματισμός με πράκτορες. Στοιχεία κατανεμημένης τεχνητής

νοημοσύνης. Γλώσσες για εφαρμογές πρακτόρων, πράκτορες διεπαφής.

Διαμοιρασμός πληροφοριών και συντονισμός, KIF, συνεργασία,

επικοινωνία, οντολογία, KQML, αυτονομία, προσαρμοστικότητα, θέματα

ασφαλείας, κινητικότητα, πρωτότυπα, θέματα σχεδιασμού πρακτόρων και

πλαίσια, εφαρμογές στις τηλεπικοινωνίες.

Βιβλιογραφία: S.J. Russell, P. Norvig, Artificial Intelligence: A Modern

Approach, Prentice Hall 2002.

M. Wooldridge, Introduction to MultiAgent Systems, John

Wiley & Son, 2002.

M. D'Inverno, M. Luck, Understanding Agent Systems

(Springer Series on Agent Technology), Springer Verlag 2nd

Ed.,

2004,

M. Luck, R. Ashri, M. d'Inverno, Agent-Based Software

Development, Artech House, 2004.



Τμήμα Μηχανικών Μηχανολογίας και Κατασκευαστικής

MMΚ 332 Φυσιολογία και Εμβιομηχανική I T L H P ECTS

6


Επιλογής


MAS033, MAS034,

ΜΜE103, ENG104

Στόχοι:


Περιγραφή: Το μάθημα αναγνωρίζει και προσδιορίζει ποσοτικώς το ρόλο μηχανικών

φαινομένων και κατασκευαστικών διεργασιών σε βιολογικές οντότητες

από το ενδοκυταρρικό έως το επίπεδο των οργανισμών. Δοκιμές,

ρευστομηχανικές, θερμικές, ηλεκτρικές και αλληλεπιδράσεις ελέγχου

μαζί με συνθετικούς, αποδημητικούς και αναγεννητικούς μηχανισμούς

εξετάζονται σε οργανίδια, κύτταρα, ιστούς, όργανα και το ανθρώπινο

σώμα. Στη βάση αυτήν, το μάθημα προχωρά, επίσης, στη σχεδίαση και

κατασκευή ιατρικών βοηθημάτων και βιοσυμβατών οργάνων, όπως

φυτεύματα, προσθετικά, εξωσκέλετα, μηχανήματα άσκησης και

εξοπλισμό βιοϊατρικής απεικόνισης. Πρακτικές εργασίες στο εργαστήριο

περιλαμβάνουν την ανάπτυξη βηματοδοτών, συσκευών παροχής

φαρμάκων, ταινιοδρόμων, ηλεκτροκαρδιογράφων κ.λπ.

Βιβλιογραφία: Photocopies of lecture notes in a bound booklet

Physiology, A. Smokovitis, 1993, Kyriakides Brothers

Publishing

House

Guyton, Textbook of Medical Physiology, W.B. Saunders Co,

Philadelphia, 1981 (translated by A. Evangelou, Litsas

Publications)

Αξιολόγηση:

MMΚ 431 Θεραπευτικές και Διαγνωστικές

εφαρμογές Υπερήχων

I T L H P ECTS

6


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: ΜΜE 331

Στόχοι: Να παρέχει το φυσικό υπόβαθρο για τη μετάδοση ακουστικών κυμάτων

και τα σχετικά φαινόμενα των υπέρηχων. Να προετοιμάσει τους

μηχανικούς να αναλάβουν δουλειές που περιλαμβάνουν τη χρήση

υπέρηχων στη βιοϊατρική.

Αποτελέσματα: Κατανόηση της μετάδοσης ακουστικών κυμάτων, εξασθένησης

και ανάκλασης σε αέρια, υγρά και ιστούς.

Κατανόηση βασικών αρχών υπερηχογραφίας

Χρήση υπερήχων για ιατρικές επεμβάσεις όπως η

θερμοκαυτηρίαση (HIFU)

Περιγραφή: Αυτό το μάθημα επικεντρώνεται στις θεραπευτικές και διαγνωστικές

εφαρμογές υπερήχων, όπως θερμική αφαίρεση ιστών (καρκίνου),

ηχοθρομβόληση, ενεργοποίηση φαρμάκων, και απεικόνιση. Καλύπτει

τις βασικές αρχές μηχανικής ακουστικής όπως διάδοση σε αέρια και

υγρά, επίπεδα κύματα, ανάκλαση, μετάδοση, διάθλαση, ηχητικές

δέσμες, και απορρόφηση ήχου. Σε εργαστηριακές ασκήσεις γίνεται

χρήση μετατροπέων για ηχοβόλιση ιστών για θερμική νέκρωση και

ενεργοποίηση φαρμακευτικών ουσιών.

Προαπαιτούμενα μαθήματα: ΜΑΣ043 ή συγκατάθεση του

διδάσκοντος.

Βιβλιογραφία: D. T. Blackstock, Fundamentals of Physical Acoustics, Wiley-

Interscience, New York, 2000

Gordon S. Kino, Acoustic Waves: Devices, Imaging, and

Analog Signal Processing (Prentice-Hall Signal Processing Series)

Thomas L. Szabo, Diagnostic ultrasound imaging, Elsevier

Academic Press, Burlington, MA, USA, 2004

Αξιολόγηση: Εργασίες

Ενδιάμεση εξέταση

Τελική εξέταση

MMΚ 4ΧΧ Μηχανική Ακουστική I T L H P ECTS

6


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: ΜΑΣ043

Στόχοι: Η προσφορά των βασικών γνώσεων της μηχανικής ακουστικής για

μετέπειτα χρήση σε προβλήματα και εφαρμογές στη βιοιατρική, στη

βιομηχανία, σόναρ, κλπ.

Αποτελέσματα: Απόκτηση γνώσεων ακουστικής για εφαρμογές στη

μηχανολογία, και βιοιατρική μηχανική.

Περιγραφή: Αυτό το μάθημα είναι μια εισαγωγή στη φυσική ακουστική για

ειδικότητες μηχανικών και θετικών επιστημών. Προσφέρει τις βασικές

γνώσεις για πολλές εφαρμογές στη μηχανική όπως διάδοση ήχου σε

αέρια και υγρά, ακουστική δωματίου, σόναρ, έλεγχο θορύβου, μη

καταστρεπτική δοκιμή, και βιοϊατρικούς υπερήχους. Το μάθημα

καλύπτει: επίπεδα κύματα σε υγρά, στάθμη ηχητικής πίεσης, ένταση

και ισχύ σημάτων, ανάκλαση και μετάδοση, διάθλαση, κύματα σε

χορδές και μεμβράνες, απορρόφηση και διασπορά, σφαιρικά και

κυλινδρικά κύματα, κρουστικά κύματα, ηχητικές δέσμες και

περίθλαση. Περιλαμβάνει εργαστηριακές ασκήσεις με μετρήσεις

ηχητικής στάθμης και μετάδοση ηχητικών δεσμών σε υγρά.



Gordon S. Kino, Acoustic Waves: Devices, Imaging, and

Analog Signal Processing (Prentice-Hall Signal Processing Series)




MMΚ 432 Εισαγωγή σε Διαγνωστικές και

Απεικονιστικές Τεχνικές

I T L H P ECTS

6


Επιλογής


ΜΜE103, ΜΑS031,

ΜΑS033, ENG104

Στόχοι:


Περιγραφή: Το μάθημα περιλαμβάνει την περιγραφή των Τεχνικών Υπερήχων,

Οπτικής Απεικόνισης, Μαγνητικής Τομογραφίας και Φασματοσκοπίας,

Αξονικού Τομογράφου, Ακτίνων Χ και Ραδιοπυρηνικής Iατρικής. Το

μάθημα αρχίζει με διαλέξεις γύρω από την ανάλυση κύματος και

εικόνας και των μαθηματικών μετασχηματισμών του Φουριέ, Radon και

άλλων. Ακολούθως, περιγράφονται αναλυτικά οι κυριότερες

απεικονιστικές διαγνωστικές μέθοδοι βάσει των αρχών της Φυσικής και

Μηχανικής. Θέματα που θα καλυφθούν στο μάθημα: Μετασχηματισμοί

Φουριέ - Βασικές Αρχές Ανατομίας, Φυσιολογίας και Ακτινογραφίας -

Μαγνητικός Συντονισμός και Φασματοσκοπία - Οπτική Απεικόνιση -

Υπέρηχοι - Ακτίνες Χ - Αξονική Τομογραφία - PET/SPECT.

Βιβλιογραφία: Cho ZH, Joie Jones, Manbir Singh, Foundations in Medical

Imaging, John Wiley and Sons, New York, 1993.


MMΚ 433 Εμβιομηχανική και Ανθρώπινη Κίνηση I T L H P ECTS

3 1 6 6


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: ΜΜE331

Στόχοι: Ο στόχος αυτού του μαθήματος είναι η εισαγωγή βασικών εργαλείων

μοντελοποίησης και ανάλυσης που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της

ανθρώπινης κίνησης.

Αποτελέσματα: Κατανόηση της ανατομικής και μηχανικής ανάλυσης της

ανθρώπινης κίνησης.

Κατανόηση και μοντελοποίηση της λειτουργικότητας των μυών

ως στοιχεία παραγωγής δύναμης.

Εκτίμηση της πολυπλοκότητας του ανθρώπινου σώματος σε

σχέση με τη κίνηση που μπορεί να δημιουργήσει.

Μοντελοποίηση και ανάλυση δισδιάστατων και τρισδιάστατων

κινήσεων στερεού σώματος του ανθρώπινου μυοσκελετικού


Περιγραφή: Αυτό το μάθημα μελετά τη μοντελοποίηση και ανάλυση της

ανθρώπινης κίνησης. Παρουσιάζονται σχετικά θέματα ανατομίας, αλλά

το μάθημα κατά το κύριο μέρος εστιάζετε σε μεθόδους για

μοντελοποίηση, ανάλυση και προσομοίωση της ανθρώπινης κίνησης.

Πολλά από το θέματα είναι σχετικά με τη ρομποτική, δυναμική και

έλεγχο. Θέματα που καλύπτονται: Δυναμική μυών και τενόντων;

Μοντέλα σύσπασης μυών; Κινηματική και δυναμική του ανθρώπινου

σώματος; Μέθοδοι για τη δημιουργία εξισώσεων κίνησης; Μηχανική

ιδιοδεκτικού υποδοχέα και άλλων αισθητήρων; Ανάλυση της

ανθρώπινης κίνησης: βάδισμα, τρέξιμο και ισορροπία. Προσομοιώσεις

με χρήση Matlab

Βιβλιογραφία: T. A. McMahon, 1984. Muscles, Reflexes, and Locomotion.

Princeton University Press.

V. M. Zatsiorsky, 1998. Kinematics of Human Motion. Human

Kinetics.

D. Winter, 2004. Biomechanics and motor control of human

movement. Wiley.

J. M. Winters, S. L-Y. Woo, 1990. Multiple Muscle Systems.

Springer-Verlag.

M. Panjabi and A. White, 2001. Biomechanics in the

Musculoskeletal System. Elsevier.

Αξιολόγηση: Homework problems

Midterm exam

Final Exam

MMΚ 434 Μηχανική κυττάρων και ιστών I T L H P ECTS

3 1 6 6


Επιλογής


Στόχοι: Σκοπός του μαθήματος είναι η μελέτη των μηχανικών ιδιοτήτων των

ιστών του ανθρώπινου σώματος και πως οι μηχανικές ιδιότητες

συνδέονται με την λειτουργία και παθολογία των ιστών.

Αποτελέσματα: Απόκτηση βασικών γνώσεων μηχανικής συνεχών μέσων

Σύνδεση μηχανικών ιδιοτήτων των βιολογικών ιστών με τη

λειτουργία τους

Σύνδεση δομής βιολογικών ιστών με τις μηχανικές τους

ιδιότητες

Περιγραφή: Σκοπός του μαθήματος είναι η μελέτη των μηχανικών ιδιοτήτων των

ιστών του ανθρώπινου σώματος και πως οι μηχανικές ιδιότητες

συνδέονται με την λειτουργία και παθολογία των ιστών. Θα

χρησιμοποιηθούν βασικές γνώσεις μηχανικής (τάσεις, παραμορφώσεις,

νόμοι ισορροπίας) για να μελετηθεί η μηχανική συμπεριφορά ιστών,

όπως αρτηρίες, βαλβίδες καρδιάς, μύες και οστά. Στην συνέχεια θα

δείξουμε πως μεταβολές στις μηχανικές ιδιότητες των ιστών αυτών

μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες, όπως η υπέρταση και ο θρόμβος

στις αρτηρίες. Γνώσεις βιολογίας δεν απαιτούνται.

Βιβλιογραφία:

Αξιολόγηση: Homework problems

Midterm exam

Final Exam

MMΚ 531 Μηχανική Συνεχών Μέσων I T L H P ECTS

8


Επιλογής


Στόχοι: Η διδασκαλία των βασικών γνώσεων μηχανικής που απαιτούνται για την

μελέτη της μηχανικής συμπεριφοράς βιολογικών συστημάτων.

Αναφέρεται τόσο σε προβλήματα μηχανικής των στερεών όσο και

μηχανικής των ρευστών. H επίλυση προβλημάτων εμβιομηχανικής με

την χρήση του εμπορικού πακέτου πεπερασμένων στοιχείων COMSOL.

Αποτελέσματα: Ο φοιτητής θα είναι σε θέση να προσδιορίζει και να επιλύει προβλήματα

μηχανικής στερεών και ρευστών με την μέθοδο των πεπερασμένων

στοιχείων χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα COMSOL.

Περιγραφή: Δίνεται έμφαση στο διαχωρισμό μεταξύ γενικών αρχών, που ισχύουν

σε όλα τα παραμορφωτικά υλικά, και τις ειδικές συστατικές παραδοχές

που γίνονται, όταν περιγράφεται η συμπεριφορά υλικών. Το μάθημα

περιλαμβάνει μία σύντομη ανασκόπηση των αναγκαίων μαθηματικών

και, αργότερα, προ χωρεί στην κινηματική παραμορφωμένων μέσων,

τις έννοιες έντασης και εντατικών μετασχηματισμών και τους νόμους

γενικής ισορροπίας. Το υπόλοιπο μάθημα ασχολείται με τη γενική συ-

στατική θεωρία και συστατικές σχέσεις για επιλεγμένα υλικά, που

έχουν σχέση με τη δομική ρευστοδυναμική, επεξεργασία υλικών και

χειρισμό υλικών. Ακόμα, καλύπτονται οι ακριβείς λύ- σεις για κάμψη

και στρέψη: δοχεία πίεσης, περιστρεφόμενοι δίσκοι, συναρτήσεις

έντασης για δισ- και τρισδιάστατα προβλήματα και κάμψη και στρέψη

ασύμμετρων δοκών. (Προαπαιτούμενα: συγκατάθεση του διδάσκοντος)

Βιβλιογραφία: Y. C. Fung, A First Course in Continuum Mechanics, Prentice-Hall




MMΚ 533 Εφαρμογές Μηχανικής Ακουστικής στη

Βιομηχανία και Βιοϊατρική

I T L H P ECTS

8


Επιλογής


Στόχοι: Να παρέχει το φυσικό υπόβαθρο για τη μετάδοση ακουστικών κυμάτων

και τα σχετικά φαινόμενα των υπέρηχων. Να προετοιμάσει τους

μηχανικούς να αναλάβουν δουλειές που περιλαμβάνουν τη χρήση

υπέρηχων στον ιατρικό και βιομηχανικό τομέα.

Αποτελέσματα: Κατανόηση της μετάδοσης ακουστικών κυμάτων, εξασθένησης

και ανάκλασης σε αέρια, υγρά και ιστούς.

Κατανόηση των επιπέδων σφαιρικών και κυλινδρικών κυμάτων,

καθώς επίσης και των δεσμών υπερήχων

Δυνατότητα λύσης προβλημάτων μηχανικής στη περιοχή των

ιατρικών, βιομηχανικών, υπερήχων και αρχιτεκτονικής ακουστικής

Περιγραφή: Αυτό το μάθημα είναι μια εισαγωγή στη φυσική ακουστική για

ειδικότητες μηχανικών και θετικών επιστημών. Προσφέρει τη φυσική

βάση για πολλές εφαρμογές στη μηχανική όπως βιοϊατρικούς

υπερήχους, ακουστική δωματίου, σόναρ, και διάδοση σε αέρια και

υγρά. Το μάθημα καλύπτει: επίπεδα κύματα σε υγρά; μεταβατική και

σταθερής κατάστασης ανάκλαση και μετάδοση, διάθλαση, χορδές και

μεμβράνες, δωμάτια, απορρόφηση και διασπορά, σφαιρικά και

κυλινδρικά κύματα, ακουστική δέσμης ακτινών, κατευθυντική

ακτινοβολία, περίθλαση, και σχηματισμούς για ιατρικούς υπέρηχους.






MMΚ 534 Θέματα στους Βιοιατρικούς Υπέρηχους I T L H P ECTS

8


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: ΜΜE431

Στόχοι: Να παρέχει τη θεμελιώδη κατανόηση των συστημάτων υπερήχων που

χρησιμοποιούνται στη βιοϊατρική σε διαγνωστικές και θεραπευτικές

εφαρμογές.

Αποτελέσματα: Κατανόηση της διάδοσης υπερηχητικών κυμάτων σε βιολογικά

μέσα.

Τεχνικές υπερηχογραφίας βασιζόμενες στη μη γραμμική

ακουστική

Γνώση αρχών σκιαγραφικών υπερήχων και των μη γραμμικών

τεχνικών απεικόνισης τους

Χρήση μικροφυσαλίδων για μεταφορά φαρμάκων

Περιγραφή: Αυτό το μάθημα καλύπτει μια ποικιλία θεμάτων και εφαρμογών στους

ιατρικούς υπέρηχους για φοιτητές μηχανικής και θετικών επιστημών.

Θέματα που καλύπτονται είναι: μη γραμμική ακουστική, δημιουργία

αρμονικών και σχηματισμός κρουστικού κύματος; παραμετρική

διάταξη; ιατρική απεικόνιση, τεχνικές μη-γραμμικής απεικόνισης;

δυναμική φυσαλίδων, σπηλαίωση, μη γραμμικές εξισώσεις κίνησης

σφαιρικών παλλόμενων φυσαλίδων; θερμικές και μηχανικές εφαρμογές

των υπερήχων στην ιατρική; ενίσχυση μεταφοράς φαρμάκων με

υπέρηχους.



M. F. Hamilton and D. T. Blackstock, Nonlinear Acoustics,

Academic Press, 1998

A. G. Webb, Introduction to Biomedical Imaging, Wiley, 2003




MMΚ 536 Εισαγωγή στη Μαγνητική Τομογραφία I T L H P ECTS

8


Επιλογής


ΜΜE103, ΜΑS031,

ΜΑS033, ENG104

Στόχοι:


Περιγραφή: Το μάθημα έχει σχεδιαστεί για μεταπτυχιακούς φοιτητές που ζητούν μια

βαθύτερη κατανόηση στη τεχνική της Μαγνητικής Τομογραφίας. Το

μάθημα αποσκοπεί στη διδασκαλία μηχανικών με έμφαση στις αρχές και

φυσική του μαγνητικού συντονισμού, απεικόνισης, δημιουργίας και

επεξεργασίας εικόνας, και υλισμικών. Προαπαιτεί γνώσεις σε

μαθηματικά, γραμμικά συστήματα, και βασικές γνώσεις ηλεκτρικών

κυκλωμάτων. Ωφέλιμες αλλά όχι απαραίτητες προς κατανόηση της

διαγνωστικής αυτής τεχνικής είναι και βασικές γνώσεις ακτινογραφίας

και φυσιολογίας του καρδιακού και νευρικού συστήματος, θέματα που

καλύπτονται μέσα από τις διαλέξεις. Καλύπτει τις βασικές αρχές της

Μαγνητικής Τομογραφίας και απεικόνισης, παλμοσειρές, θόρυβο, σήμα

και ευκρίνεια, υλισμικά και φασματοσκοπία, μοριακή σύσταση

βιολογικών ιστών και παραμέτρων, Τ1 και Τ2, φασματοσκοπία και

απεικόνιση διαφόρων πυρήνων και εξειδικευμένες τεχνικές απεικόνισης

όπως η καρδιακή απεικόνιση, η παράλληλη απεικόνιση, μεθόδους

επιλογής στο χώρο και συχνότητας, ροές και μετρήσεις, αγγειογραφία,

διάχυση, ελαστογραφία και fMRI.

(Προαπαιτούμενα: ΜΜΚ103,ΜΑΣ031, ΜΑΣ033, ΓΛΩ104 ή

συγκατάθεση του διδάσκοντος)

Βιβλιογραφία: ● MRI Physics: Association of American Physicists in Medicine

(AAPM),

1992

● AAPM Summer School Proceedings (Bronskill, Michael J. and

Sprawls

Perry eds.).

● Principles of Nuclear Magnetic Resonance in One and Two

Dimensions,

Richard Ernst, Geoffrey Bodenhausen, Alexander Wokaun, Oxford

University Press, Oxford 1987.

● The Principles of Nuclear Magnetic Resonance, Paul T.

Callaghan,Oxford University Press, [ISBN: 0198539975].

● Cho ZH, Joie Jones, Manbir Singh, Foundations in Medical Imaging,

John Wiley and Sons, New York, 1993.

● D Stark and W Bradley, editors: Magnetic Resonance Imaging,

Mosby,

St. Louis, Latest Edition, 3-volume set with CD-ROM), 1999.


MMΚ 535 Ιατρική Διαγνωστική Απεικόνιση με

Υπέρηχους

I T L H P ECTS

8


Επιλογής


Στόχοι: Η περιγραφή φυσικών και μηχανικών αρχών μοντέρνων διαγνωστικών

συστημάτων υπερήχων και τεχνικών απεικόνισης.

Αποτελέσματα: Γνώση επεξεργασίας σήματος και εικόνας σχετικά με την

υπερηχογραφία.

Κατανόηση των φυσικών και μηχανικών αρχών που σχετίζονται

με τη λειτουργία σημαντικών διαγνωστικών μεθόδων.

Δυνατότητα να χρησιμοποιεί βασικά και προηγμένα λογισμικά

εργαλεία ανάλυσης εικόνας.

Περιγραφή: Αυτό το μάθημα εστιάζεται στις φυσικές και μηχανικές αρχές της

διαγνωστικής υπερηχογραφίας. Καλύπτει πρώτα μια εισαγωγή στην

ακουστική που χρειάζεται στην υπερηχογραφία. Συμπεριλαμβάνει

ανάκλαση και μετάδοση, διάθλαση, ακουστική εμπέδηση, δέσμες

υπερήχων, διατάξεις, σχηματισμό δεσμών και εστίαση, μετάδοση

υπερήχων σε ιστούς κι αίμα, εξασθένηση, σκέδαση, και μη γραμμικές

ιδιότητες των ιστών. Η τελευταία τεχνολογία υπερηχογραφίας

παρουσιάζεται και επεξηγείται. Καλύπτονται οι πιο κάτω ενότητες: M-

mode, B-mode, Doppler, αρμονική απεικόνηση, και τρισδιάστατη (3D)

απεικόνιση. Δίνεται επίσης έμφαση στα σκιαγραφικά υπερήχων και

ειδικότερα στην απεικόνιση και ποσοτικοποίηση της αγγειογένεσης

καρκίνου. Το μάθημα συμπεριλαμβάνει και εργαστηριακό μέρος που

καλύπτει μερικά από τα πιο πάνω θέματα. Σε εργαστηριακές ασκήσεις

δίνεται η ευκαιρία οι φοιτητές να χρησιμοποιήσουν υπερηχογράφο

καθώς επίσης να παρακολουθήσουν ιατρικές ακτινολογικές εξετάσεις.

Βιβλιογραφία: T. L. Szabo, Diagnostic Ultrasound Imaging – Inside Out,

Elsevier

A. G. Webb, Introduction to Biomedical Imaging, Wiley, 2003




MMΚ 542 Εισαγωγή στη Ρομποτική I T L H P ECTS

3 1 8 8


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: ΜΜE 321

Στόχοι: Εξοικίωση των φοιτητών με τις αρχές ρομποτικής ανάλυσης, πλοήγησης

και προγραμματισμού, και σύνδεση με βιοϊατρικές εφαρμογές, όπως

ρομποτική απεικόνιση, καθετηριασμός, χειρουργική και στοχευμένη

χορήγηση φαρμάκων/γονιδίων, προσθήκες, τεχνητά μέλη και αυτόνομα

μικρονανο-ρομπότ στη διαγνωστική και θεραπευτική.

Αποτελέσματα: Κατανόηση, σχεδιαση και προδιαγραφή του υλισμικού

ρομποτικών βραχιόνων/σκελών.

Εξάσκηση στον προγραμματισμό ρομπότ, το λογισμικό και το

υπολογιστικό περιβάλλον.

Εφαρμογή ενός ρομπότ σε ένα λειτουργικό βιοϊατρικό σύστημα,

συμπεριλαμβανομένων αισθητήρων και εργαλείων.

Περιγραφή: Ευρεία ανασκόπηση θεωρητικών και πρακτικών απόψεων ρομποτικών

χειριστών και αυτομάτων μετακίνησης. Ιστορική εισαγωγή στη

ρομποτική μέσα από τις τέχνες και την πρωτόγονη τεχνολογία, και

ανατομικές και φυσιολογικές αναλογίες με το ανθρώπινο σώμα, που

παρέχουν το πλαίσιο για τις κύριες έννοιες. Διατάξεις βραχίονα/ ποδιού,

στατική, κινηματική, δυναμική, σχεδιασμός τροχιάς, έλεγχος και

πλοήγηση εξετάζονται μαζί με την τεχνολογία μηχανικού εξοπλισμού

(εργαλεία, αισθητήρες, μηχανική όραση), προγραμματισμός και

εφαρμογές. Επισημαίνονται οι τρέχουσες ερευνητικές κατευθύνσεις στη

ρομποτική, καθώς και οι εφαρμογές στη μοντέρνα βιομηχανία,

ενδυναμωμένες από ταινίες. Δίνεται έμφαση στην πρακτική

προγραμματισμού ενός επιτραπέζιου ρομπότ συναρμολόγησης με

σύστημα όρασης, και πρωτότυπα ρομπότ βάδισης στο εργαστήριο.

Εργασίες σε εφαρμογές που ενδιαφέρουν τους φοιτητές: δημιουργία

κατασκευών με δομικά στοιχεία, πλοήγηση λαβυρίνθων και

συναρμολόγηση μωσαϊκών, αναζήτηση εξαρτημάτων με διάφορους

αισθητήρες, επιτραπέζια παιγνίδια, σκάκι, μπιλιάρδο και μίνι-γκολφ

ενάντια στο ρομπότ, και γραφική προσομοίωση της κίνησης ενός

βραχίονα ή κινητή πλατφόρμα ρομπότ με ηλεκτρονικό υπολογιστή.

(Προαπαιτούμενα: MMΚ 221, ΜΜΚ 341 ή συγκατάθεση του

διδάσκοντος)

Βιβλιογραφία: J. J. Craig, Introduction to Robotics, 2nd edition, Addison-Wesley 1989.

R. P. Paul, Robot Manipulators, MIT Press 1981.

K. S. Fu, R. C. Gonzalez, C. S. G. Lee, Robotics, McGraw-Hill 1987.

R. J. Schilling, Fundamentals of Robotics, Prentice-Hall 1990.

R. E. Parkin, Applied Robotic Analysis, Prentice-Hall 1991

Αξιολόγηση: 10 ασκήσεις, 3 κουίζ

3 εργαστηριακές ασκήσεις, άσκηση εφαρμογής

Τελικές εξετάσεις ή αναφορά εξαμήνου

MMΚ 555 Ιδιότητες Πολυμερών και Πολυμερή σε

Ιατρικές Εφαρμογές

I T L H P ECTS

8


Επιλογής


Συγκατάθεση

διδάσκοντος

Στόχοι: Κατανόηση των ιδιοτήτων των πολυμερών και πώς αυτές συσχετίζονται

με τα δομικά χαρακτηριστικά τους.

Συζήτηση των διαφόρων εφαρμογών των πολυμερών ως βιοϋλικά.

Αποτελέσματα: Επίδειξη γνώσης και κατανόησης των ιδιοτήτων πολυμερών.

Ικανότητα κατανόησης της σχέσης μεταξύ δομικών

χαρακτηριστικών των πολυμερών (π.χ. χημική δομή, αρχιτεκτονική

κ.λ.π.) και των ιδιοτήτων που παρουσιάζουν.

Ικανότητα κατανόησης των χαρακτηριστικών των πολυμερών

που χρησιμοποιούνται σε ιατρικές εφαρμογές.

Επίδειξης γνώσης της χρήσης πολυμερικών συστημάτων σε

διάφορες ιατρικές εφαρμογές.

Περιγραφή: Το μάθημα αποτελείται από δύο μέρη: Στο πρώτο μέρος μελετώνται οι

ιδιότητες πολυμερών καθώς και η σχέση δομής-ιδιοτήτων. Στο δεύτερο

μέρος συζητείται η χρήση των πολυμερών σε ιατρικές εφαρμογές:

βιοαποικοδομήσιμα πολυμερή, βιοπολυμερή, πολυμερή ως συστήματα

δέσμευσης και απόδοσης φαρμάκων, χρήση πολυμερών σε οδοντιατρικές

εφαρμογές, ακινητοποίηση ενζύμων σε πολυμερή, πολυμερικά

υδροπλέγματα και ιατρικές εφαρμογές τους, πολυμερικές μεμβράνες.

Aντισώματα και αντιγόνα δεσμευόμενα σε πολυμερή. Πολυμερικά

υποστρώματα για ανάπλαση ιστών.

Βιβλιογραφία: Σημειώσεις μαθήματος ·

Άρθρα από επιστημονικά περιοδικά

J. M. G. Cowie, Polymers: Chemistry and Physics of Modern Materials,

2nd

edition, Stanley Thornes (publishers) Ltd., 1998.

P.C. Hiemenz, Polymer Chemistry: The basic concepts, Marcel Dekker

Inc. New York 1984.

R. J. Crawford, Plastics Engineering, 3rd

Ed. 1998.

Κ. Παναγιώτου, Επιστήμη και Τεχνολογία Πολυμερών, 2η έκδοση,

Θεσσαλονίκη, 2000.

Marcel Dekker, Polymeric Biomaterials (2nd

edition, revised and

expanded), Editor: Severian Dumitriu, 2001

Αξιολόγηση: Γραπτές εργασίες (βιβλιογραφική ανασκόπηση) και προφορικές

παρουσιάσεις

MMΚ 477 Υπολογιστική Ρευστομηχανική στη

Βιοϊατρική

I T L H P ECTS

8


Επιλογής

Προαπαιτούμενα: ΜΜΚ212, ΜΜΚ311

Στόχοι: Η Κατανόηση του ρόλου που παίζουν τα ρευστά στον ανθρώπινο

οργανισμό και τςων αριθμητικών μεθόδων που χρησιμοποιούνται για να

προβλεφθεί η συμπεριφορά τους. Να προετοιμάσει τους μηχανικούς

για έρευνα ή για επαγγελματική σε θέματα βιοϊατρικής.

Αποτελέσματα: Κατανόηση του ρόλου των βασικών ρευστών στο ανθρώπινο

σώμα.

Κατανόηση των υπολογιστικών μεθόδων που μπορούν

χρησιμοποιηθούν για την προσομοίωση της συμπεριφοράς των

ρευστών μέσα στο σώμα.

Δυνατότητα λύσης προβλημάτων μηχανικής στη περιοχή της

ρευστομηχανικής του σώματος.

Περιγραφή: Αυτό το μάθημα είναι μια εισαγωγή στη υπολογιστική ρευστομηχανική

με έμφαση στις μεθόδους που μπορούν να εφαρμοστούν για την

προσομοίωση του αναπνευστικού και κυκλοφοριακού συστήματος. Το

μάθημα καλύπτει: στρωτή και τυρφώδη ροή και τις ανάλογες

υπολογιστικές μέθοδους, διασπορά και εναπόθεση σωματιδίων στο

αναπνευστικό σύστημα, αιμοδυναμική και αλληλοεπίδραση με τα

τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων

Βιβλιογραφία: (Βιβλίο) ISBN: 0-521-55378-4 W. E. Schiesser, C. A. Silebi,

Computational Transport Phenomena, Cambridge University Press

Σημειώσεις




Documents

Βιοατρική Μηχανική (Biomedical Engineering) Undergraduate Greekl.pdf · Βιοατρική Μηχανική (Biomedical Engineering) Δευτερεον Πργραμμα