Alle Lernmaterialien für deinen Kurs Biomedizinische Signalanalyse

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Universität Erlangen-Nürnberg

Bachelor of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Biomedizinische Signalanalyse - Cheatsheet
Biomedizinische Signalanalyse - Cheatsheet Typen und Beispiele biomedizinischer Signale: EEG, EKG, EMG Definition: EEG, EKG, EMG = elektrische Aktivitäten des Gehirns, Herzens und Muskels Details: EEG (Elektroenzephalogramm): misst elektrische Aktivität des Gehirns über Elektroden auf der Kopfhaut EKG (Elektrokardiogramm): misst elektrische Aktivität des Herzens, hervorgerufen durch Depolarisation...

Biomedizinische Signalanalyse - Cheatsheet

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Biomedizinische Signalanalyse - Exam
Biomedizinische Signalanalyse - Exam Aufgabe 1) Erwäge das folgende Szenario: Du arbeitest in der biomedizinischen Datenverarbeitungsabteilung eines Krankenhauses. Deine Arbeit umfasst die Analyse und Interpretation der folgenden biomedizinischen Signale: EEG, EKG und EMG. Um den ärztlichen Kollegen bei der Diagnose zu helfen, musst Du eine präzise und tiefgehende Analyse der jeweiligen Signale du...

Biomedizinische Signalanalyse - Exam

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Was misst das EEG (Elektroenzephalogramm)?

Welche Diagnose ist EEG besonders wichtig?

Wodurch wird die elektrische Aktivität des Herzens im EKG hervorgerufen?

Was umfasst die Signalvorverarbeitung in der biomedizinischen Signalanalyse?

Welche Methode wird verwendet, um zufällige Störungen im Signal zu reduzieren?

Welches der folgenden Filter ist KEIN üblicher Filter in der Signalvorverarbeitung?

Was ist ein Tiefpassfilter?

Welche Art von Filter lässt Frequenzen innerhalb eines bestimmten Bereichs durch?

Was ist ein Notch-Filter?

Was versteht man unter Zeit- und Frequenzbereichsanalyse in der biomedizinischen Signalanalyse?

Welche Transformation wird verwendet, um bekannte Zeitfunktionen in eine Funktion des Frequenzbereichs zu verwandeln?

Warum wird die Spektralanalyse bei EEG-Signalen genutzt?

Wie wird der Abstand in k-Nächste-Nachbarn (k-NN) typischerweise berechnet?

Was minimieren Entscheidungsbäume bei der Auswahl der Aufteilungen?

Welches Verfahren verwenden neuronale Netze zur Optimierung der Verlustfunktion?

Was ist Echtzeit-Signalverarbeitung?

Nennen Sie einige häufig verwendete Filter in der Echtzeit-Signalverarbeitung.

Welche Hardware wird häufig zur Parallelverarbeitung in Echtzeit-Signalverarbeitung eingesetzt?

Was misst die Entropie in der biomedizinischen Signalanalyse?

Welche der folgenden ist keine Art von Entropie?

Wie beschreibt die fraktale Dimension Strukturen in der biomedizinischen Signalanalyse?

Was versteht man unter Automatisierte Diagnoseverfahren und Unterstützungssysteme?

Welche Technologien werden bei Automatisierten Diagnoseverfahren typischerweise verwendet?

Was sind die Hauptvorteile von Automatisierten Diagnoseverfahren?

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Diese Konzepte musst du verstehen, um Biomedizinische Signalanalyse an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

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Einführung in biomedizinische Signale

In diesem Abschnitt werden verschiedene Typen biomedizinischer Signale vorgestellt und ihre physiologischen Ursprünge erläutert.

  • Grundlagen und Definitionen biomedizinischer Signale
  • Physiologische Ursprünge der Signale
  • Typen und Beispiele biomedizinischer Signale: EEG, EKG, EMG
  • Signalerfassungsmethoden und verwendete Geräte
  • Grundlagen der Signalanalyse und -verarbeitung
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Signalvorverarbeitung und -filterung

Dieser Abschnitt behandelt die Methoden zur Vorverarbeitung und Filterung von biomedizinischen Signalen, um Rauschen und Artefakte zu entfernen.

  • Rauschen und Artefakte in biomedizinischen Signalen
  • Methoden der Signalvorverarbeitung
  • Grundlagen der Filtertheorie
  • Arten von Filtern: Tiefpass-, Hochpass-, Bandpass- und Notch-Filter
  • Echtzeit-Signalverarbeitung: Algorithmen und Anwendungsfälle
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Merkmalsextraktion

Die Merkmalsextraktion umfasst Techniken zur Identifikation und Quantifizierung relevanter Informationen aus biomedizinischen Signalen.

  • Definition und Bedeutung der Merkmalsextraktion
  • Zeit- und Frequenzbereichsanalyse
  • Statistische Merkmale: Mittelwert, Standardabweichung, Varianz
  • Nichtlineare Merkmale: Entropie, Fraktale Dimensionen
  • Werkzeuge und Software zur Merkmalsextraktion
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Klassifikationsmethoden

Dieser Abschnitt widmet sich den Methoden zur Klassifikation biomedizinischer Signale mittels maschinellen Lernens.

  • Überblick über Klassifikationsmethoden
  • Supervised vs. Unsupervised Learning
  • Wichtige Algorithmen: K-Nächste-Nachbarn, Entscheidungsbäume, neuronale Netze
  • Bewertung von Klassifikationsmodellen
  • Anwendungsbeispiele aus der Praxis: Krankheitsdiagnosen, Pattern Recognition
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Anwendungen in der medizinischen Diagnostik

Die praktischen Anwendungen der biomedizinischen Signalanalyse in der medizinischen Diagnostik werden in diesem Abschnitt diskutiert.

  • Anwendung von EKG und EEG in der kardiologischen und neurologischen Diagnostik
  • Automatisierte Diagnoseverfahren und Unterstützungssysteme
  • Fallbeispiele klinischer Anwendungen
  • Integration biomedizinischer Signalverarbeitung in medizinische Geräte
  • Zukünftige Entwicklungen und Forschungstrends
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Biomedizinische Signalanalyse an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Die Vorlesung Biomedizinische Signalanalyse, angeboten von der Universität Erlangen-Nürnberg im Studiengang Informatik, vermittelt Dir umfassende Kenntnisse über die Analyse und Verarbeitung biomedizinischer Signale. Die Vorlesung kombiniert theoretische Einheiten mit praktischen Übungen, wobei die Theorie die Grundlagen der biomedizinischen Signalanalyse abdeckt. In den praktischen Übungen hast Du die Gelegenheit, reale Daten zu analysieren und Signalverarbeitungsmethoden anzuwenden. Der Kurs wird in der Regel im Wintersemester angeboten und schließt mit einer Klausur am Ende des Semesters ab. Zu den zentralen Inhalten des Kurses gehören: Einführung in biomedizinische Signale, Signalvorverarbeitung und -filterung, Merkmalsextraktion, Klassifikationsmethoden, Anwendungen in der medizinischen Diagnostik.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Vorlesung ist in theoretische Einheiten und praktische Übungen unterteilt. Die theoretischen Einheiten decken die Grundlagen der biomedizinischen Signalanalyse ab, während die praktischen Übungen den Studierenden die Möglichkeit geben, reale Daten zu analysieren und Signalverarbeitungsmethoden anzuwenden.

Studienleistungen: Die Leistungskontrolle erfolgt in Form einer Klausur am Ende des Semesters.

Angebotstermine: Die Vorlesung wird in der Regel im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Einführung in biomedizinische Signale, Signalvorverarbeitung und -filterung, Merkmalsextraktion, Klassifikationsmethoden, Anwendungen in der medizinischen Diagnostik

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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