Guida degli insegnamenti

Syllabus

Partially translatedTradotto parzialmente
[W001934] - MATHEMATICAL MODELS IN MEDICINEMATHEMATICAL MODELS IN MEDICINE
Lingua di erogazione: INGLESELessons taught in: ENGLISH
Laurea Magistrale Ciclo Unico 6 anni - [MU03] MEDICINE AND SURGERY Single-cycle Degree - [MU03] MEDICINE AND SURGERY
Dipartimento: [040020] Dipartimento Scienze Cliniche e MolecolariDepartment: [040020] Dipartimento Scienze Cliniche e Molecolari
Anno di corsoDegree programme year : 4 - Primo Semestre
Anno offertaAcademic year: 2026-2027
Anno regolamentoAnno regolamento: 2023-2024
Obbligatorio
Crediti: 5
Ore di lezioneTeaching hours: 60
TipologiaType: A - Base
Settore disciplinareAcademic discipline: ING-INF/06 - BIOINGEGNERIA ELETTRONICA E INFORMATICA

LINGUA INSEGNAMENTO LANGUAGE

Inglese

English


RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI LEARNING OUTCOMES
Conoscenze e comprensione.

L’insegnamento consentirà di conoscere e comprendere i metodi avanzati per la descrizione e l'interpretazione del funzionamento di sistemi fisiologici mediante modelli matematici.


Capacità di applicare conoscenze e comprensione.

Questo insegnamento consentirà applicare le conoscenze relative ai modelli matematici per la comprensione dei sistemi fisiologici.


Competenze trasversali.

Competenze di anatomia e fisiologia dei sistemi modellati, e competenze in ambito statistico.


Knowledge and Understanding.

The course will allow to know and understand advanced methods for the description and interpretation of the functioning of the physiological systems of control using mathematical models.


Capacity to apply Knowledge and Understanding.

This teaching will provide knowledge about advanced methods for the description and interpretation of physiological control systems operation by means of mathematical models.


Transversal Skills.

Skills in anatomy and physiology of modeled systems, and skills in statistics.



PROGRAMMA PROGRAM

Principi generali sulla costruzione e validazione dei modelli matematici in biologia e fisiologia. Modelli di dati e modelli di sistema. Modelli compartimentali lineari, non lineari e con controllo. Modelli elettrici. Identificabilità strutturale di modelli matematici lineari: metodo della matrice di trasferimento. Identificabilità strutturale di modelli matematici non lineari: il metodo dello sviluppo in serie di Taylor. Stima parametrica: minimi quadrati e massima verosimiglianza. Esempi di modelli di sistemi fisiologici e applicazioni in ambito clinico e sperimentale. Esercitazioni riguardanti l'applicazione dei concetti teorici ed esercitazioni al calcolatore in ambiente MATLAB riguardanti lo sviluppo di un modello fisiologico inerente le tematiche descritte durante il corso.

General principles on the construction and validation of mathematical models in biology and physiology. Modeling of data and modeling the system. Linear and non-linear compartmental models and control. Electrical models. Structural identification of linear mathematical models: transfer-matrix method. Structural identification of non-linear mathematical models: Taylor series expansion method. Parameter estimation: least-squares and maximum likelihood methods. Examples of models of physiological systems and applications in clinical and experimental settings. Exercises for application of theoretical concepts and computer exercises in MATLAB environment concerning the realization of a physiological model related the topics described during the course.


MODALITÀ DI SVOLGIMENTO DELL'ESAME DEVELOPMENT OF THE EXAMINATION
Modalità di valutazione dell'apprendimento.

La valutazione del livello di apprendimento degli studenti consiste in due prove: una prova scritta, obbligatoria e una prova orale, facoltativa, a cui si può accedere solo se nella prova scritta si è preso almeno 18. La prova orale facoltativa deve essere sostenuta nello stesso appello della prova scritta.


Criteri di valutazione dell'apprendimento.

Per il superamento della prova scritta, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito una buona conoscenza teorica della materia, e di saper utilizzare i principi teorici per la risoluzione di problemi pratici.


Criteri di misurazione dell'apprendimento.

Attribuzione del voto finale in trentesimi


Criteri di attribuzione del voto finale.

Il voto finale coinciderà con quello della prova scritta nel caso in cui lo studente scelga di non sostenere la prova orale, oppure mediando la valutazione della prova scritta e di quella orale. La lode verrà attribuita agli studenti che, avendo conseguito la valutazione massima, abbiano dimostrato la completa padronanza della materia.


Learning Evaluation Methods.

The level of student learning is defined by evaluating a written test, which is mandatory, and an oral test, which is optional. The oral test can be accessed by the student only if he/she passed the written test (score of 18 or more). Written and oral tests must be done in the same exam date.


Learning Evaluation Criteria.

To successfully pass the written test, the student must demonstrate that he/she has acquired a good theoretical knowledge of the subject, and that he/she is able to use the theoretical principles for solving practical problems.


Learning Measurement Criteria.

Attribution of the final mark out of thirty.


Final Mark Allocation Criteria.

The final mark (out of thirty), will coincide with that of the written test in case the student chooses not to take the oral exam, or averaging the grades of written and oral. The honors will be given to students who, having achieved the highest rating, have demonstrated complete mastery of the subject.



Scheda insegnamento erogato nell’A.A. 2026-2027
Le informazioni contenute nella presente scheda assumono carattere definitivo solo a partire dall'A.A. di effettiva erogazione dell'insegnamento.
Academic year 2026-2027

 


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