Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Metody akustyczne w biologii i medycynie
Course of study:
2017/2018
Code:
RIA-1-609-s
Faculty of:
Mechanical Engineering and Robotics
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Acoustic Engineering
Semester:
6
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
dr hab. inż, prof. AGH Wszołek Wiesław (wwszolek@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr hab. inż, prof. AGH Wszołek Wiesław (wwszolek@agh.edu.pl)
dr hab. inż. Kłaczyński Maciej (mklaczyn@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 Potrafi współdziałać w grupie i pracować zespołowo w zakresie przygotowania, realizacji i raportowania wyników kontroli stanu obiektów biologicznych. IA1A_K06, IA1A_K01 Activity during classes,
Report,
Execution of laboratory classes
Skills
M_U001 Potrafi dobrać aparaturę i wykonać testy akustyczne związane z aparatem mowy oraz sercem i płucami człowieka. IA1A_U17, IA1A_U08, IA1A_U15 Activity during classes,
Report,
Execution of laboratory classes
M_U002 Potrafi sparametryzować wielkości mające zastosowanie w ocenie stanu obiektów biologicznych. IA1A_U22 Activity during classes,
Report,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
Knowledge
M_W001 Ma ogólną wiedzę z zakresu metrologii akustycznej, zna i posługuje się aparaturą do pomiarów dźwięków, badania mowy, badań fonokardiograficznych. IA1A_W09, IA1A_W08, IA1A_W16 Activity during classes,
Test,
Report,
Execution of laboratory classes
M_W002 Wykaże się znajomością metod numerycznych stosowanych w algorytmach diagnostyki stanów obiektów biologicznych na podstawie sygnału akustycznego. IA1A_W20, IA1A_W16 Activity during classes,
Test,
Report,
Execution of laboratory classes
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 Potrafi współdziałać w grupie i pracować zespołowo w zakresie przygotowania, realizacji i raportowania wyników kontroli stanu obiektów biologicznych. + - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 Potrafi dobrać aparaturę i wykonać testy akustyczne związane z aparatem mowy oraz sercem i płucami człowieka. - - + - - - - - - - -
M_U002 Potrafi sparametryzować wielkości mające zastosowanie w ocenie stanu obiektów biologicznych. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 Ma ogólną wiedzę z zakresu metrologii akustycznej, zna i posługuje się aparaturą do pomiarów dźwięków, badania mowy, badań fonokardiograficznych. + - - - - - - - - - -
M_W002 Wykaże się znajomością metod numerycznych stosowanych w algorytmach diagnostyki stanów obiektów biologicznych na podstawie sygnału akustycznego. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:
Program wykladów:

1. Podstawowe wiadomości z generacji sygnałów akustycznych w obiektach biologicznych,
2. Metody opisu i parametryzacji sygnałów akustycznych generowanych przez obiekty biologiczne,
3. Przetwarzanie sygnałów akustycznych w dziedzinie czasu, częstotliwości oraz przetwarzanie czasowo-częstotliwościowe,
4. Metody wyboru przestrzeni cech, określenie (w zależności od postawionego zadania diagnostycznego) struktury przestrzeni cech dystynktywnych,
5. Metody weryfikacji poprawności wyboru przestrzeni cech, metody redukcji jej wymiarowości, metyzacja (stosowanie wybranych metryk),
6. Fonokardiografia,
7. Tworzenia obrazów akustycznych różnych sygnałów (np. mowy – mowa prawidłowa, mowa zdeformowana, mowa zdeformowana patologicznie, treści mowy, mówców, fonokardiograficznych i inne sygnały akustyczne generowane przez obiekty biologiczne),
8. Przykłady zastosowań profesjonalnych metod przetwarzania i analizy sygnałów i technik sztucznej inteligencji w diagnostyce i terapii medycznej, w klasyfikacji sygnałów).

Laboratory classes:
Program ćwiczeń laboratoryjnych:

1. Zajęcia wprowadzające
2. Testy fonetyczne. Nagrania akustyczne sygnału mowy, drgań fałdów głosowych (EGG).
3. Wyznaczanie tonu krtaniowego F0 drgań fałdów głosowych.
4. Parametry Jitter, Shimmer i F0 w ocenie mowy prawidłowej i zdeformowanej.
5. Analiza cepstralna sygnałów.
6. Dźwięki zwierząt – obrazy akustyczne i ich rozpoznawanie.
7. Fonokardiografia.
8. Zajęcia zaliczeniowe

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 60 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Participation in lectures 15 h
Participation in laboratory classes 15 h
Preparation for classes 10 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 10 h
Realization of independently performed tasks 8 h
Examination or Final test 2 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena z ćwiczeń laboratoryjnych (50%), ocena z kolokwium z wykładów (50%).

Prerequisites and additional requirements:

Ogólna wiedza z matematyki i fizyki, automatyki, cyfrowego przetwarzania sygnałów, sensory i pomiary wielkości nieelektrycznych, podstawy metrologii, języki programowania (w tym MATLAB).

Recommended literature and teaching resources:

1. Augustyniak P.: Transformacje falkowe w zastosowaniach elektrodiagnostycznych, Wyd. AGH, Kraków, 2003.
2. Augustyniak P.: Przetwarzanie sygnałów elektrodiagnostycznych Wyd. AGH, Kraków, 2001.
3. Basztura Cz.: Źródła, sygnały i obrazy akustyczne, Wyd. Komunikacji i Łączności, Warszawa 1988.
4. Basztura Cz.: Komputerowe systemy diagnostyki akustycznej, PWN, Warszawa 1996.
5. Jassem W.: Podstawy fonetyki akustycznej, PWN, Warszawa, 1973.
6. Pawłowski Z.: Foniatryczna diagnostyka wykonawstwa emisji głosu śpiewaczego i mówionego, Oficyna Wydawnicza Impuls, Kraków, 2005.
7. Rossing T.D. (ed.): Springer handbook of acoustics, New York: Springer, 2007.
8. Tadeusiewicz R.: Sygnał mowy, Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1988.
9. Tadeusiewicz R. Flasiński M.: Rozpoznawanie obrazów. PWN, Warszawa, 1991.
10. pod red. nauk. Tadeusiewicza R., Augustyniaka P.: Podstawy inżynierii biomedycznej, T.1, T.2, Wyd. AGH, Kraków, 2009.
11. Zieliński T.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WKŁ, Warszawa, 2005.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None