Biyomedikal Sistemlerin Modellenmesi ve Kontrolü Neslihan Serap Şengör İ.T.Ü. Elektronik ve Haberleşme Bölümü, oda no:1107 tel no:0212 285 3610

... konulu sunumlar: "Biyomedikal Sistemlerin Modellenmesi ve Kontrolü Neslihan Serap Şengör İ.T.Ü. Elektronik ve Haberleşme Bölümü, oda no:1107 tel no:0212 285 3610"— Sunum transkripti:

1 Biyomedikal Sistemlerin Modellenmesi ve Kontrolü Neslihan Serap Şengör İ.T.Ü. Elektronik ve Haberleşme Bölümü, oda no:1107 tel no:0212 285 3610 sengorn@itu.edu.tr

2 Ders notlarına nasıl ulaşabilirim

3

4

5

6

7

8 Ders Hakkında 1 Yarıyıl içi sınavı 22 Nisan 201 4 % 22 3 Kısa sınav 1 8 Mart 2014 8 Nisan 2014 27 Mayıs 2014 % 21 1 Ödev % 7 Yarıyıl Sonu Sınavı % 50

9 Kaynaklar: C. Cobelli, E. Carson, “Biomedical Engineering: Introduction to Modelling in Physiology and Medicine”, Academic Press, 2007. D. Kaplan, L.Glass,“Understanding Nonlinear Dynamics”, Springer-Verlag, 1995. L. Edelstein-Kesnet, “Mathematical Models in Biology”, Siam, 2005.

10 F.R.Janes, E.R. Carson, ´Modelling Biological Systems´, Electronics and Power, 1971 Bir kontrol sistemi olarak insan vücudu

11 Okumak için bir öneri

12 Neye “Karmaşık“ denir? F.E. Yates’e göre: Sistemdeki elemanların sayısı, Bağlantı, Doğrusal olmama, Asimetri, Holonomik olmayan koşullar. Bu beş özellikten biri veya daha fazlası varsa sistem karmaşıktır. Neye “Model“ denir? http://www.malatyamodelucak.com/?page_id=133http://www.bodrumisitme.com/images/ucak/2_ucak_yapimi.bmp http://www.resimyagmuru.com/data/media/102/ucak011893743402buyukkv6.jpg

13 http://www.pc.rhul.ac.uk/staff/J.Zanker/PS1061/L2/brain_circuit.gif http://camelot.mssm.edu/~ygyu/Visual_pathway.jpg http://www.neuronresearch.net/vision/pix/visplan.gif

14 Korku Şartlanması Şartlanma sırasında: CSİşitme alanı Talamus MGB CS Amygdala korteks

15 Yapılan Nedir? Bir ses tonu ile birlikte, rahatsız edici bir etki uygulayarak beynin-deneğin-modelin o sese karşı şartlanmasını modellemek… Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

16 Yapılan Nedir? Örnek; Bir insana, çok sayıda farklı ses veriliyor. Bu seslerin herhangi biri ile birlikte, bu insanın ayağına küçük bir elektrik şoku uygulanıyor. Daha sonra yine sesler dinletilirken “o” ses verildiğinde, kişinin korkması bekleniyor Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

17 Yapılan Nedir? Bu çalışmada; Modele, 15 farklı ses veriliyor, bu seslere tepkisi ölçülüyor. Sonra, bu seslerden herhangi biri ile birlikte, modele rahatsız edici bir uyaran uygulanıyor. Daha sonra yine sesler aynı verilirken “o ses” verildiğinde, modelin beklenmeyen bir tepki vermesi bekleniyor Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

18 Ses Nasıl Modelleniyor? (15 farklı frekansta ses) ………. 16 boyutlu bir vektör Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

19 Ses Nasıl Modelleniyor? (15 farklı frekansta ses) ………. Bu seslerin birbiriyle benzerliği… 12315 Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

20 İşlem Basamakları Seslerin Uygulanması, tepkilerin ölçülmesi Yine seslerin uygulanması, 5. seste rahatsız edici uyaranın uygulanması Gözlem Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

21 Model Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

22 Örnek Bir İşlem (auditory cortex -> amygdala için) Auditory Cortex Amygdala * = Hücreye gelen girişin ağırlıklandırılması Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

23 Örnek Bir İşlem (auditory cortex -> amygdala için) Kazanan hücre çıkışının aktivasyon fonksiyonunda geçirilmesi Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

24 Örnek Bir İşlem (auditory cortex -> amygdala için) Diğer hücre çıkışlarının aktivasyon fonksiyonundan geçirilmesi =- μ * Tüm aktive edilmiş hücre çıkışları =+ Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

25 Örnek Bir İşlem (auditory cortex -> amygdala için) Ağırlıkların Yenilenmesi Yalnızca değeri o bölgenin çıkışlarının ortalamasından büyük olan çıkışlara ilişkin ağırlıklar yenilenir Örnek Bir İşlem (auditory cortex -> amygdala için),, Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

26 İşlem Basamakları Seslerin Uygulanması Sesler ile birlikte rahatsız edici uyaranın uygulanması Gözlem Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

27 Sonuçların İncelenmesi (Seslerin İlk Uygulanması ) Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

28 Sonuçların İncelenmesi (Seslerin İlk Uygulanması ) Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

29 Sonuçların İncelenmesi (Seslerin İlk Uygulanması ) Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

30 Sonuçların İncelenmesi (Seslerin İlk Uygulanması ) Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

31 Sonuçların İncelenmesi (Şartlanmadan sonra ve öncekiler) Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

32 Sonuçların İncelenmesi (Şartlanmadan sonra ve öncekiler) Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

33 Sonuçların İncelenmesi (Şartlanmadan sonra ve öncekiler) Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

34 Sonuçların İncelenmesi (Şartlanmadan sonra ve öncekiler) Serkan Çapkan, Lisans Bitirme Ödevi, 2007

35 Biz “Model“’i nasıl ifade edeceğiz? Cebrik denklem takımları ile Örnek: direnç devreleri Diferansiyel denklem takımları ile Örnek: RLC devreleri Fark denklemleri ile Örnek: Faiz hesabı Cebrik Denklem Takımı

36 Kimyasal Denklemler Fotosentez sırasında bitkiler günışığından aldıkları enerjiyi kullanarak karbondioksit (CO 2 ) ve suyu (H 2 O)’yu glikoz (C 6 H 12 O 6 ) ve oksijen (O 2 )’e çevirir. Bu reaksiyona ilişkin kimyasal denklem Bu denklemin geçerli olması için ne olmalı? oksijen için: karbon için: hidrojen için: çözüm:

37 Diferansiyel denklem takımı Bu denklemler ile ifade ettiğimiz sistemlerin cebrik denklemler ile ifade ettiğimiz sistemlerden farkı nedir?