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講義概要/Course Information
2020/04/28 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
生体システム工学特論
英文授業科目名
/Course title (English)
Advanced Topics in Biological Systems Engineering
科目番号
/Code
開講年度
/Academic year
2020年度 開講年次
/Year offered
全学年
開講学期
/Semester(s) offered
後学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
博士前期課程、博士後期課程
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ
開講学科・専攻
/Cluster/Department
情報学専攻
担当教員名
/Lecturer(s)
板倉 直明
居室
/Office
西5-403
公開E-Mail
/e-mail
ita@se.uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
なし
更新日
/Last updated
2020/03/30 11:19:18 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標
/Topic and goals
(a)主題
  人間と機械・システム・環境とを調和させるための研究分野では、機械の操作性の評価、システムの安全性の評価、環境への適応性の評価など、研究対象は広範囲となる。しかし、これらの研究分野において常に中心に置いて考えるべき研究対象は人間である。従って、生体システムや人間の生理的特性を充分に解析し、理解することが重要となってくる。講義では、生体システムの生理的特性を具体的に解析する際に必要となる生体信号処理と生体システムの工学的メカニズムの解析を中心としたテーマについて論ずる。
In research fields to harmonize human beings with machinery, systems and the environment, research subjects such as evaluation of machine rability, evaluation of safety of the system, evaluation of adaptability to the environment, etc. are extensive. However, the subjects to be considered centrally in these research fields are human beings. Therefore, it is important to sufficiently analyze and understand physiological characteristics of biological systems and human beings. In the lecture, we discuss the theme centered on the analysis of the biological signal processing and the engineering mechanism of the biological system which are necessary for concretely analyzing the physiological characteristics of the biological system.

(b)達成目標
  基本的な信号処理論を身に付けたうえで、実際に使える具体的方法を理解し、身に付ける。また、生体システムの生理的特性を充分に理解し、そのメカニズムを説明できる実力を身に付ける。
Students understand and acquire concrete methods that can actually be used after acquiring the fundamental signal processing theory. Students also acquire the ability to fully understand the physiological characteristics of biological systems and explain their mechanisms.
前もって履修
しておくべき科目
/Prerequisites
なし
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目
/Recommended prerequisites and preparation
ヒューマンインタフェース、信号処理論
Human interface, Signal processing theory
教科書等
/Course textbooks and materials
参考書:生体信号処理の基礎、伊藤正美監修、オーム社
授業内容と
その進め方
/Course outline and weekly schedule
講義では、生体システムの生理的特性を具体的に解析する際に必要となる生体信号処理と生体システムの工学的メカニズムの解析を中心としたテーマについて論ずる予定である。
In the lecture, we will discuss the theme centered on biological signal processing required for concretely analyzing physiological characteristics of biological systems and analysis of engineering mechanisms of biological systems.

第1回 ガイダンス
guidance
第2回 生体信号処理の基礎(フーリエ級数展開、フーリエ変換)
Fundamentals of biological signal processing (Formula of Fourier series, Fourier transform)

第3回 生体信号処理の基礎(サンプリング定理)
Basics of biological signal processing (sampling theorem)

第4回 生体信号処理の基礎(離散フーリエ変換とFFT)
Fundamentals of biological signal processing (discrete Fourier transform and FFT)

第5回 生体信号の統計解析(統計解析の基礎知識)
Statistical analysis of biological signals (basic knowledge of statistical analysis)

第6回 生体信号の統計解析(生体信号の時間的性質)
Statistical analysis of biological signals (time property of biological signals)

第7回 生体信号のスペクトル推定(相関関数法)
Spectrum estimation of bio signal (correlation function method)

第8回 生体信号のスペクトル推定(FFT法)
Spectrum estimation of bio signal (FFT method)

第9回 生体信号のスペクトル推定(線形予測モデル法)
Spectrum estimation of biological signals (linear prediction model method)

第10回 生体機能評価
Biological function evaluation

第11回 神経と筋の興奮、筋の力学モデル
Excitement of nerve and muscle, dynamics model of muscle

第12回 筋肉の収縮制御と筋電図
Muscle contraction control and electromyogram

第13回 筋運動制御機構
Muscle motion control mechanism

第14回 アシスティブテクノロジー
Assistive Technology

第15回 機能的電気刺激
Functional electrical stimulation
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)
/Preparation and review outside class
毎時間、授業内容に関して充分な復習をして下さい。
Students should be sufficient review with respect to course content every time.
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
/Evaluation and grading
(a)評価方法
  3回のレポートにより評価します。

(b)評価基準
  信号処理論の基礎を理解し、さらに、実際に使える具体的方法も理解し使用できることを合格の最低基準とする。

(a) Evaluation method
   Evaluate by 3 reports.

(b) Evaluation criteria
   Understand the basics of signal processing theory and use the concrete method that can be actually used is the minimum standard of acceptance.
オフィスアワー:
授業相談
/Office hours
月曜日の昼休み。
尚、メールなどで事前にアポイントを取ること。
The office hour is 12:15-13:00 on every Monday, however it is better to be appointed.
学生へのメッセージ
/Message for students
自分から積極的に生体信号処理、生体システム解析について理解したい人が講義を受けることを期待しています。
その他
/Others
なし
キーワード
/Keyword(s)
生体信号処理、生体メカニズム
Biological signal processing, biological mechanism