建模与仿真及其医学应用

《建模与仿真及其医学应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、建模与仿真及其医学应用建模与仿真及其医学应用生物医学工程专业用生物医学工程专业用概论概论••面向面向2121世纪教学的信息学与生命科学交叉课程世纪教学的信息学与生命科学交叉课程••多多学学科综合交叉的科学，随着信息技术、系统科综合交叉的科学，随着信息技术、系统技术、计算机技术、计算机技技术术的的发发展展，，建建模模与与仿仿真真已已成成为为分分析、研究和设析、研究和设计计各各类类系系统统，，特特别别是是复复杂杂系系统统和和大大系统的有力工具。系统的有力工具。••生生命命系统是最复杂的系统，因此建模和仿真及系统是最复杂的系统，因此建模和仿真及其在医学中应其在医学中应用用是是本本世世纪纪生

2、生物物医医学学工工程程专专业业需需要要掌握的基本知识，掌握的基本知识，••学学习习本课程应有相应的数学基础和信号与系统本课程应有相应的数学基础和信号与系统等基础知识。等基础知识。本课程内容本课程内容11．基础理论部分．基础理论部分22．建模与仿真的．建模与仿真的MATLABMATLAB实现实现33．在生命系统中应用的典型范例．在生命系统中应用的典型范例本课程本课程7272学时，其中：学时，其中：理论讲授理论讲授5454学时学时实验（建模与仿真的计算机实现）实验（建模与仿真的计算机实现）1818学时学时11．基础理论部分．基础理论部分共共55章，包括：章，包括：第一章（建模与仿真概论）

3、第一章（建模与仿真概论）第二章（系统的数学模型和建模方法）第二章（系统的数学模型和建模方法）第四章（连续系统的数字仿真）第四章（连续系统的数字仿真）第五章（基于实验数据的建模与仿真）第五章（基于实验数据的建模与仿真）第六章（建模与仿真的校核、验证和确认）第六章（建模与仿真的校核、验证和确认）22．建模与仿真的．建模与仿真的MATLABMATLAB实现实现共包括两章及附录，包括：共包括两章及附录，包括：第三章（系统建模的第三章（系统建模的MATLABMATLAB实现）实现）第七章（系统仿真的第七章（系统仿真的MATLABMATLAB实现）实现）附录（附录（MATLABMATLAB基础）

4、基础）是建模与仿真计算机实现的实际教学环节是建模与仿真计算机实现的实际教学环节在生命系统中的典型应用在生命系统中的典型应用••单一种群生态系统微分方程模型单一种群生态系统微分方程模型••HodgkinHodgkin--HuxleyHuxley方程，方程，••房室模型，房室模型，••基于观测数据的生物系统建模与仿真。基于观测数据的生物系统建模与仿真。希望通过第三部分的教学，以点带面，希望通过第三部分的教学，以点带面，启发学生应用建模与仿真的基本理论和方法，启发学生应用建模与仿真的基本理论和方法，去研究生命系统的思路和实施路线。去研究生命系统的思路和实施路线。第一章第一章概论概论••系统

5、模型的定义、分类系统模型的定义、分类••系统仿真的基本概念、基本步骤、分类和系统仿真的基本概念、基本步骤、分类和计算机仿真计算机仿真••系统仿真的应用概述系统仿真的应用概述••生物医学系统的建模与仿真概述与发展趋势生物医学系统的建模与仿真概述与发展趋势第二章第二章系统的数学模型和建模方法系统的数学模型和建模方法•数学模型的分类•数学模型建模基本方法：•建模过程的信息源、建模方法、过程、模型可信度•连续系统模型：连续时间模型和离散时间模型•离散事件模型概论•数学模型之间的转换数学模型之间的转换（重点为：外部模型到内部模型的转换）（重点为：外部模型到内部模型的转换）•外部模型转换为内部模

6、型的最小实现问题简介第三章第三章系统建模的系统建模的MATLABMATLAB实现实现••学习和掌握学习和掌握MATLABMATLAB基本知识基本知识••掌握数学模型的掌握数学模型的MATLABMATLAB基本基本实现：实现：时域模型、状态空间模型和零极点模型时域模型、状态空间模型和零极点模型••掌握掌握MATLABMATLAB实现系统的转换、连接实现系统的转换、连接••了解模型降阶及其了解模型降阶及其MATLABMATLAB实现实现第四章第四章连续系统的数字仿真连续系统的数字仿真••数值积分法原理和数值积分法的选择原则数值积分法原理和数值积分法的选择原则••离散相似法离散相似法••数

7、值积分法和数值积分法和离散相似法在仿真中的应用离散相似法在仿真中的应用••两种方法应用范围和讨论两种方法应用范围和讨论第五章第五章基于实验数据的建模与仿真基于实验数据的建模与仿真••实验数据建模与仿真概念实验数据建模与仿真概念••模型参数估计模型参数估计••最小二乘法最小二乘法••线性回归数学模型线性回归数学模型••非线性回归模型非线性回归模型••实验内容：实验内容：应用实验数据应用实验数据11、应用最小二乘法进行模型参数估计，、应用最小二乘法进行模型参数