Основи теорії інформації та інформаційних систем
Спеціальність: Біомедична інженерія (інтернет речей)
Код дисципліни: 6.163.03.O.016
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Лектор Павлиш В.А., к.т.н., професор
Семестр: 3 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: загальні компетентності:
- ЗК 1. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
- ЗК 2. Знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності.
- ЗК 4. Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
- ЗК 5. Здатність проведення досліджень на відповідному рівні.
- ЗК 6. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел..
фахові компетентності:
- ФК 3. Здатність вивчати та застосовувати нові методи та інструменти аналізу, моделювання, проектування та оптимізації медичних приладів і систем.
- ФК 5. Здатність застосовувати фізичні, хімічні, біологічні та математичні методи в аналізі, моделюванні функціонування живих організмів та біотехнічних систем.
- ФК 6. Здатність ефективно використовувати інструменти та методи для аналізу, проектування, розрахунку та випробувань при розробці біомедичних продуктів і послуг.
Результати навчання: Внаслідок вивчення навчальної дисципліни студент повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання:
• знати основні властивості і характеристики інформації, сигналів та даних у тому числі біомедичних, методи вимірювання та опрацювання біомедичних сигналів;
• знати структуру і завдання медичних інформаційних систем, їх класифікацію та особливості використання;
• знати процеси організації інформаційного обміну медичними даними та їх стандартизацію, використання Інтернету та Інтернету речей в медицині, розвиток телемедицини;
• уміти використовувати системний підхід для моделювання предметної області та методи планування експеримету для побудови моделей складних систем.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Інформатика в біомедичній інженерії, Біофізика, Експлуатація біомедичних апаратів, Основи комп’ютерної графіки в біомедичній інженерії, Обчислювальні та мікропроцесорні засоби в БМА, Основи моделювання біотехнічних систем
Короткий зміст навчальної програми: У курсі розглянуто широке коло питань, що стосуються технологій формування і управління роботою з даними й інформацією у біомедичній інженерії та інших сферах діяльності. Наведено класифікацію інформаційних технологій, медичних інформаційних систем, розглянуто підходи та засоби моделювання предметної області, даних та знань під час їх створення, описані базові інформаційні технології та базові інформаційні процеси, принципи побудови та функціону¬вання інформаційно-обчислювальних мереж, систем розосередженої обробки інформації. Описані процеси організації та стандартизації інформаційного обміну медичними даними, глобальні концепції розвитку інформаційних технологій і систем, використання Інтернету та Інтернету речей в медицині, розвиток телемедицини.
Опис: Поняття інформації. Перетворення інформації в ресурс та товар. Властивості та якісні характеристики інформації. Інформаційні технології і системи (ІТ/С) – основні поняття. Поняття медичної інформаційної системи (МІС). Завдання, структура МІС, переваги використання. Класифікація МІС.
Від сигналів до даних, інформації та знань. Біомедичні сигнали та їх реєстрація. Виникнення біосигналів та їх зв’язок з психофізіологічними процесами і біомедичними показниками. Поняття медичного зображення, методи отримання.
Визначення об’єкта дослідження. Модель як структура для отримання і збереження знань. Системний підхід в біомедичній інженерії. Людина як відкрита інформаційна система. Організм людини як регуляторна мережа, у якій все взаємопов’язано. Ідентифікація моделей складних систем на підставі експериментальних даних. Основи планування експерименту.
Основні принципи і тенденції розвитку інформаційних технологій і систем. Стандартизація обміну медичними даними. Взаємодія Інтернету та медицини. Поняття телемедицини. Автоматизоване робоче місце лікаря. Медична ІС «Електронна медична картка». Перспективні напрями розвитку інтернет-технологій в охороні здоров’я.
Мережеві розподілені обчислення. Основні моделі обчислень в Інформаційно-обчислювальних мережах. GRID-комп’ютинг, GRID-технології в медицині. Хмарні технології (хмарні обчислення). Основні моделі хмарних послуг. Розпорошені (туманні) обчислення.
Методи та критерії оцінювання: Усне і письмове опитування в процесі виконання і захисту практичних робіт та індивідуальних завдань, контрольне і поточне тестування.
Поточний контроль: письмові звіти з практичних робіт, усне опитування – 40 балів (40%): 2 контрольні роботи – по 30 балів;
Підсумковий контроль: контрольний захід – диференційований залік – оцінка виставляється за результатами поточного контролю
Критерії оцінювання результатів навчання: Оцінки за виконання практичних робіт виставляються на основі визначення правильності, повноти та самостійності отриманих рішень за кожне з завдань:
- отримані результати правильні, повні і отримані самостійно – 100% від максимальної оцінки;
- отримані результати правильні, повні і отримані зі значною допомогою та коригуванням викладача – 90% від максимальної оцінки;
- отримані у роботі рішення правильні, але неповні і отримане зі значною допомогою та коригуванням викладача – 75% від максимальної оцінки;
- отримані результати містить помилки, але підхід до отримання рішення та застосування інструментів отримання рішення вірні – 50% від максимальної оцінки.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Павлиш В.А., Гліненко Л.К., Шаховська Н.Б. Основи інформаційних технологій і систем : підручник. – Львів; Видавництво Львівської політехніки, 2018. – 620 с.
2. Гліненко Л.К., Павлиш В.А., Фаст В.М., Яковенко В.І. Основи біотехнічних систем та їх моделювання: навч. посібник. – Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2020.-380 с.
3. Згуровський.М.З., Коваленко І.І., Михайленко В.М. Вступ до комп’ютерних інформаційних технологій: Навч. посібник. – К.: Вид.-во Європ. ун-ту, 2002. – 265 с.
4. Наконечний А.Й., Наконечний Р.А., Павлиш В.А. Цифрова обробка сигналів. Навч. посібник. – Львів. Видавництво Львівської політехніки, 2010 – 368 с.
5. Гужва В.М. Інформаційні системи і технології на підприємствах: Навч. Посібник. – К.: КНЕУ, 2001. – 400 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).