Биомедициналық ақпаратты өңдеуді автоматтандыру

Сипаттама: Пән биомедициналық тәжірибеде әртүрлі физикалық сипаттағы эксперименттік ақпаратты ұсыну жолдарын зерттеуге арналған; ақпаратты өңдеу және талдау әдістерінің негізінде жатқан математикалық модельдері; параметрлердің ақпараттық мазмұнын бағалаудың математикалық әдістері мен алгоритмдері; биомедициналық зерттеулерді автоматтандыруда қолданылатын инновациялық технологиялары келтірілген.

Кредиттер саны: 5

Пререквизиты:

• Интегралдық және микропроцессорлық сұлбатехника

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Компонент: Таңдау бойынша компонент

Цикл: Базалық пәндер

Мақсат

• магистранттарда биомедициналық мәліметтерді өңдеуде автоматтандыру әдістері мен технологияларын әзірлеу, енгізу және қолдану үшін қажетті құзыреттіліктерді қалыптастыру.

Міндет

• Биомедициналық зерттеулер мен диагностикадан алынған мәліметтерді жинау, өңдеу және талдау процестерін автоматтандыру принциптерін зерттеу.
• Диагностиканың дәлдігі мен тиімділігін арттыратын, сондай-ақ клиникалық шешім қабылдауға қолдау көрсететін биомедициналық деректерді автоматтандырылған талдау алгоритмдерін зерттеу.
• Жасанды интеллект жүйелерін, машиналық оқытуды және үлкен деректерді талдауды қоса алғанда, биомедициналық ақпаратты талдауды автоматтандыруға арналған заманауи технологиялар мен бағдарламалық қамтамасыз етуді меңгеру.
• Әртүрлі көздерден алынған биомедициналық деректерді біріктіру тәсілдерін меңгеру, оларды цифрлық медицинада тиімдірек пайдалану үшін деректердің үйлесімділігі мен стандарттауын қамтамасыз ету.

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• Медициналық мәселелерді шешу үшін жасанды интеллект технологияларын, машиналық оқытуды және үлкен деректерді талдауды қоса алғанда, биомедициналық деректерді өңдеуді автоматтандыру принциптері мен әдістерін сипаттаңыз.
• Биомедициналық мәліметтерді өңдеуге және біріктіруге арналған ақпараттық жүйелердің жүйесі мен архитектуралық ерекшеліктерін талқылаңыз, сонымен қатар олардың медициналық информатика стандарттарымен үйлесімділігін көрсетіңіз.

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• Биомедициналық деректерді автоматтандырылған талдауға және өңдеуге, мысалы, диагностикалық тапсырмаларға, пациенттің жағдайын бақылауға және болжауға арналған алгоритмдер мен бағдарламалық модульдерді әзірлеу.
• Биомедициналық деректердегі жасырын үлгілерді анықтау және клиникалық шешімдерді қолдайтын үлгілерді құру үшін үлкен деректерді талдау әдістерін қолданыңыз.
• Әртүрлі көздерден алынған биомедициналық деректерді біріктіріңіз, соның ішінде денсаулықты бақылау құрылғылары, зертханалық деректер және электрондық денсаулық жазбасы деректері, өзара әрекеттесу және қауіпсіздік стандарттарын сақтай отырып.

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• Диагностика мен емдеуді қолдайтын деректердің сапасын қамтамасыз ету үшін деректердің дәлдігі мен сенімділігін бағалаңыз және өңдеу қателерін анықтаңыз және түзетіңіз.

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• Техникалық емес адамдарға күрделі техникалық аспектілерді түсіндіруді қоса, биомедициналық деректерді талдау және түсіндіру нәтижелерін ұсыну.

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• Биомедициналық деректерді өңдеуді автоматтандыру үшін құралдар мен технологияларды, соның ішінде деректерді талдау, визуализация және болжамды талдау үшін бағдарламалық қамтамасыз ету мен платформаларды, медициналық шешімдерді қолдау жүйелерін қолданыңыз.

Білім алушының білімін бағалау

Оқытушы ағымдағы бақылау жұмыстарының барлық түрлерін жүргізеді және академиялық кезеңде екі рет білім алушылардың ағымдағы үлгеріміне тиісті баға береді. Ағымдағы бақылау нәтижелері бойынша 1 және 2 рейтинг қалыптастырылады. Білім алушының оқу жетістіктері 100 балдық шкала бойынша бағаланады, Р1 және Р2 қорытынды бағасы ағымдағы үлгерім бағасынан орташа арифметикалық ретінде шығарылады. Академиялық кезеңде білім алушының жұмысын бағалауды пән бойынша тапсырмаларды тапсыру кестесіне сәйкес оқытушы жүзеге асырады. Бақылау жүйесі жазбаша және ауызша, топтық және жеке формаларды біріктіре алады.

Жұмыс түрлері бойынша оқыту нәтижелерін бағалау саясаты

Бағалау нысаны

Пән бойынша білім алушының білімін қорытынды бағалау 100 баллдық жүйе бойынша жүзеге асырылады және:

• Емтиханда алынған нәтиженің 40%;
• Ағымдағы үлгерімнің 60% - ы.

Қорытынды бағаны есептеу формуласы:

 

мұндағы, Р1, Р2-тиісінше бірінші, екінші рейтингті бағалаудың сандық эквиваленттері;

Э - емтихандағы бағаның сандық баламасы.

Қортынды әріптік бағасы және оның балдық сандық эквиваленті:

Төрт балдық жүйе бойынша цифрлық баламаға сәйкес келетін білім алушылардың оқу жетістіктерін бағалаудың әріптік жүйесі:

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• Биомедициналық ақпаратты өңдеуді автоматтандыруға кіріспе
• Медициналық ақпараттық жүйелердің негіздері
• Биомедициналық сигналдар мен кескіндерді цифрлық өңдеу
• Медициналық мәліметтерді алдын ала өңдеу алгоритмдері
• Медицинадағы деректерді іздеу әдістері
• Шешім қабылдауды қолдаудың автоматтандырылған жүйелері
• Медициналық сенсорлар мен киілетін құрылғылардан алынған деректерді біріктіру
• Биомедициналық ақпаратты өңдеуге арналған бағдарламалық құралдар
• Медициналық деректерді талдаудағы машиналық оқыту технологиялары

Негізгі әдебиет

• Кубланов В.С., Долганов А.Ю., Костоусов В.Б. Биомедицинские сигналы и изображения в цифровом здравоохранении: хранение, обработка и анализ. – Екатеринбург: УрФУ, 2021. – 350 с.
• Омельченко В.П., Демидова А.А. Медицинская информатика: учебник. - ГЭОТАР-Медиа, 2023. 528с.

Қосымша әдебиеттер

• Фролов А.В.Цифровая обработка биомедицинских сигналов и изображений. – Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020. – 400 с.
• Васильев В.Г., Куженькин С.Н.Прикладная обработка биомедицинских изображений в среде MATLAB. – Санкт-Петербург: Лань, 2019. – 280 с.
• Сергиенко, А. Б. Цифровая обработка сигналов: учебное пособие / А. Б. Сергиенко. - 2-е изд. - СПб. : Питер, 2006. - 751 с.
• Дианов С. В. Автоматизация обработки экспериментальных данных: конспект лекций. - Вологда: ВоГТУ, 2010. - 82 с.