Základy biokybernetiky

Sylabus

1. Systémy, základní pojmy a vlastnosti, chování systému Regulace, typy regulátorů (proporciální, integrační, derivační, proporciálně-derivační, proporciálně-integrační, se zpětnovazebním zapojením), kritéria stability, druhy přenosu v regulačním obvodu, metody stavových prostorů, nelineární systémy.

2. Klasifikace (deterministické, statistické a učící klasifkátory), expertní systémy, neuronové sítě.

3. Modelování a simulace biologických systémů. Modely - základní pojmy (experimentální, teoretické). Tvorba modelů (identifikace systému, verifikace modelu, multikompártmentová analýza). Počítačové modely - simulace (porovnání číslicové a analogové simulace, simulační jazyky). Modely v praxi.

4. Informace, zdroje informací, efektivní práce s informacemi.

5. Počítače (operační systémy, jazyky pro vytváření aplikačních programů, textové editory, tabulkové procesory, pomocné programy - manažery, kontrola virů, komprimace souborů atd., počítačové sítě).

6. Báze dat (metody organizace dat (logické, fyzické), ochrana dat, příklady databázových systémů, obrazové databáze, bibliografické databáze).

7. Bloková schémata, vývojový diagram, Boolova algebra.

8. Knihovna, katalogy atd.

9. Ukázka počítačového modelování a simulace (MatLab, modelování chůze a pod.).

10. Demonstrace funkce neuronové sítě, učení, využití v klasifikační úloze. Požadavky na zápočet: - závěrečná práce - kybernetický rozbor zvoleného problému.

Anotace

Cílem předmětu je seznámit studenty s možnostmi aplikací technické kybernetiky na problematiku biologických systémů. Zaměřuje se na možnosti popisu biologických systémů, způsoby regulace, metody modelování a simulace a na problematiku získávání, přenosu, zpracování a efektivního využití informací.