1.1生物医学仪器简介.pptVIP

* 生物控制论（biocybernetics）是运用控制论的原理和方法研究生物系统的调节和控制过程的科学，是生物学与控制论、信息论相互渗透而形成的学科。 　　生物控制论的研究内容非常广泛，它可以研究各个水平（分子、细胞、组织、器官、生理系统、生物个体以至生态系统）的控制和信息过程；也可以研究遗传、分化和生长过程的调节控制以及衰老、进化等动态过程。 　　 　　目前，比较集中的研究内容是器官和生理系统水平上的控制和信息过程，包括生物系统分析和神经系统信息处理两大方面。生物系统分析，就是用系统分析方法研究生物系统各组成部分在整个系统中的作用以及整个系统的特征，并建立其数学模型。生物系统分析的重点是生物反馈系统和生物信号分析等，前者包括内稳态的研究和感觉-运动系统的研究。在神经系统信息处理方面，主要研究神经元和神经网络模型，感觉信息处理和视网膜模型，脑理论和脑模型等。 　　 　　生物控制论为生物学开辟了一条与传统方法迥然不同的研究途径，是控制论中一个极为活跃的应用研究领域，现已派生出医学控制论、神经控制论等分支。???? ? * 目前，比较集中的研究内容是器官和生理系统水平上的控制和信息过程，包括生物系统分析和神经系统信息处理两大方面。 信号处理模块 信号与系统、数字信号处理、随机信号处理、模式识别、谱估计、系统建模与仿真、信号重构、小波分析、神经网络 数学基础 数学物理方法（常微分方程、偏微分方程、变分法）、数值分析、泛函分析、张量分析、有限元计算 信号重构技术 信号重构技术讲述如何从观测到的部分数据重构完整的信号。在图象复原、地震勘探、时延估计、语言处理中有重要应用。?? 模式识别（1/2） 模式识别(Pattern Recognition)是人类的一项基本智能，随着计算机的出现以及50年代人工智能的兴起，人们希望能用计算机来代替或扩展人类的部分脑力劳动。模式识别在20世纪60年代初迅速发展并成为一门新学科。 模式识别（2/2） 模式可分成的抽象和具体的两种形式 抽象如意识、思想、议论等,属于概念识别研究的范畴,是人工智能的另一研究分支。 具体：生物医学工程领域对模式识别的应用：心电图、脑电图、……、生物的传感器等对象进行测量的具体模式进行分类和辨识。 控制模块 信号与系统、数字信号处理、信息论基础、自动控制原理、线性系统、系统建模与仿真、智能控制、模糊控制、神经网络控制 控制模块体系 信号与系统 数字信号处理 随机信号处理 系统建模仿真 智能控制 模糊控制 神经网络控制 信息论基础 自动控制原理 遗传算法 生物控制论（biocybernetics） 是运用控制论的原理和方法研究生物系统的调节和控制过程的科学，是生物学与控制论、信息论相互渗透而形成的学科。 生物控制论研究对象 生物控制论的研究内容非常广泛 研究各个水平（分子、细胞、组织、器官、生理系统、生物个体以至生态系统）的控制和信息过程 研究遗传、分化和生长过程的调节控制以及衰老、进化等动态过程。 生物控制论研究内容 生物系统分析：用系统分析方法研究生物系统各组成部分在整个系统中的作用以及整个系统的特征，并建立其数学模型。生物系统分析的重点是生物反馈系统和生物信号分析等，前者包括内稳态的研究和感觉-运动系统的研究。 神经系统信息处理：主要研究神经元和神经网络模型，感觉信息处理和视网膜模型，脑理论和脑模型等。 智能控制 智能控制 (Intelligent Control) 课程内容：智能控制是一门新兴学科，主要解决对象及其环境、目标、任务具有不确定性和复杂性时的控制问题。本课程主要讲授模糊控制、神经网络控制两部分，对其它内容仅作简单介绍。要求学生掌握模糊集合论及推理、神经网络及建模的基础知识，具有设计简单模糊控制系统、神经网络控制系统的能力。本课程使本科生有机会学习较为成熟的控制理论，能涉及仍在蓬勃发展的控制理论领域之一 ——智能控制，为今后实际应用和进一步学习提供基础。 * * 生物医学仪器：狭义：生物电信号（心电、脑电、肌电…）、非生物电信号（血压、脉搏、呼吸…）、物理治疗仪器（射频、超声、电刀、…） * 20世纪仪器分析得到大的发展，用于医学的分析仪器，主要沿袭了现代化学分析仪的方法和手段，如谱分析方法，电化学方法、各种分离技术等，对人体成份进行离体分析，直接针对活体内成份的测量，是医学分析仪器的特殊处和极重要的方面，这里存在有创和无创，短时诊断和长期监测之分，如针对糖尿病患者血糖的诊断与监测，针对呼吸系统病人的血氧饱和度的诊断与监测等，20世纪末得益于生物工程技术和电子技术的发展，使医用分析仪器在大规模测量和小型化、快速分析等方面均取得了重大进展。上述事实清楚地表明了医学电子仪器的巨大作用。 * 学