FONDAMENTI DI ELABORAZIONE DI DATI E SEGNALI BIOMEDICI

FONDAMENTI DI ELABORAZIONE DI DATI E SEGNALI BIOMEDICI

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iten
Codice
80220
ANNO ACCADEMICO
2019/2020
CFU
9 cfu al 3° anno di 8713 INGEGNERIA BIOMEDICA (L-8) GENOVA
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE
ING-INF/06
LINGUA
Italiano
SEDE
GENOVA (INGEGNERIA BIOMEDICA )
periodo
1° Semestre
materiale didattico

PRESENTAZIONE

L'elaborazione numerica dei segnali digitali è una disciplina molto vasta con appliazioni in differenti domini quali ad sempio comunicazioni, eplorazioni spaziali e medicina. L'elaborazione dei segnali digitali si occupa principalmente della rappresentazione, trasformazione e manipolazione dei segnali e delle informazioni in essi contenute. 

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso ha l'obiettivo di fornire le conoscenze di base sulle metodologie per il trattamento e l'elaborazione numerica di dati e segnali in campo biomedico, in vista di possibili applicazioni cliniche

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento si propone di fornire strumenti teorici e pratici per il trattamento di dati e segnali biomedici. Le tecniche di trattamento (numerico) del segnale sono finalizzate alla sua caratterizzazione e all’estrazione delle sue proprietà caratteristiche. L’obiettivo primario è quello di instillare la sensibilità sull’importanza delle tecniche di elaborazione del segnale e di analisi statistica dei dati quali strumenti operativi per un ingegnere biomedico. L’esercizio di tali tecniche è finalizzato a sviluppare le capacità dell’allievo bioingegnere nell’applicare operativamente i concetti appresi a problematiche di interesse medico-biologico.

PREREQUISITI

Conoscere gli elementi fondamentali di comunicaizoni elettriche, dell'analisi di sistemi (Laplace, Fourier), e della statistica descrittiva (istogramma, media, varianza etc.)

Modalità didattiche

Lezioni ed esercizi in aula. Esercitazioni in MATLAB da svolgere autonomamente durante il semestre e da consegnare tramite Aulaweb.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Elaborazione di segnali

  • Segnali deteministici a tempo discreto: richiami sul campionamento di segnali a tempo continuo. Rappresentazione di sequenze numeriche. Caratterizzazione energetica. Trasformata di Fourier discreta (DTFT e DFT).
  • Sistemi a tempo discreto: equazioni lineari alle differenze a coefficienti costanti. Convoluzione numerica. Trasformata Z. Sistemi FIR e IIR e la loro implementazione. Uso di grafi di flusso e matrici per la rappresentazione dei filtri numerici. Tecniche di progetto di filtri numerici. Calcolo della trasformata di Fourier discreta (FFT).
  • Segnali aleatori a tempo discreto: richiami sui processi stocastici. Principi fondamentali di teoria della stima. Stima dell’autocovarianza e dello spettro di potenza.

Elaborazione dati

Statistica descrittiva e inferenziale. Elementi di calcolo delle probabilità. Stime e test. Test di Student. Analisi della varianza. Errori di prima e seconda specie. Intervalli di confidenza. Statistica discreta. Regressione lineare.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Materiale distribuito e note disponibili su Aulaweb.

  • Oppenheim A.V.,  Schafer R.W. Discrete-time signal processing. 3rd Edition. Pearson New International Edition.
  • G. Filatrella, P. Romano Elaborazione statistica dei dati sperimentali, EDISES.
  • T. Vargiolu, Elementi di probabilità e statistica, CLEUP.

DOCENTI E COMMISSIONI

Ricevimento: Su appuntamento: Tel. 0103532220 oppure marco.fato@unige.it

Commissione d'esame

MARCO MASSIMO FATO (Presidente)

NORBERT MAGGI

GABRIELE ARNULFO

LEZIONI

Modalità didattiche

Lezioni ed esercizi in aula. Esercitazioni in MATLAB da svolgere autonomamente durante il semestre e da consegnare tramite Aulaweb.

ESAMI

Modalità d'esame

Prova scritta con esercizi e domande aperte sul programma svolto a lezione. Prova orale con discussione della prova scritta e valutazione delle esercitazioni.

Modalità di accertamento

  • Conoscenza dei principali strumenti per il trattamento e l'elaborazione e l’analisi di dati e segnali.
  • Capacità  di  realizzare  moduli software per l'elaborazione numerica di segnali e dati biomedici.
  • Conoscenze di base necessarie per affrontare e approfondire tematiche avanzate e innovative sull’argomento.

Calendario appelli

Data Ora Luogo Tipologia Note
22/01/2020 09:00 GENOVA Scritto G3A - G3B 9-13
17/02/2020 09:00 GENOVA Scritto G3A - G3B 9-13
23/06/2020 09:00 GENOVA Scritto G3A - G3B 9-13
15/07/2020 09:00 GENOVA Scritto G3A - G3B 9-13
07/09/2020 09:00 GENOVA Scritto G3A - G3B 9-13