ELI2100 Bio-inspired systems Course description

Gjennom dette emnet vil studenter tilegne seg en dypere forståelse av menneskekroppens systemer, fra et ingeniørperspektiv. Emnet utforsker hvordan ingeniører kan anvende sin tekniske kunnskap for å forstå og interagere med kroppens biologiske systemer. Dette er spesielt relevant i dagens lynraske teknologiske utvikling, som kontinuerlig krever innsikt og ny inspirasjon for å videreutvikle teknologien, særlig innen elektronikk, bioelektronikk, medisinsk teknologi og kunstig intelligens.

Emnet gir også en nødvendig innføring i medisinsk terminologi. Dette gir ingeniører en bedre forståelse av helsepersonells språk og tenkemåte, noe som er avgjørende for et effektivt samarbeid på tvers av disipliner i fremtidige helseprosjekter. I tillegg vil det muliggjøre ferdigheter for å forstå publiseringsmaterialet innen medisin og helse.

Ved å dykke dypere inn i menneskekroppens systemer og funksjoner, kan studentene bli inspirerte til å anvende denne kunnskapen på innovative måter. Dette kan inkludere utvikling av nye teknologier eller forbedring av eksisterende systemer via det bioinspirerte perspektivet. Eksterne og interne forelesere fra akademiske eller industrielle miljø vil bli inviterte til å holde foredrag i det kurset.

To interne sensorer. Ekstern sensor brukes jevnlig.

Emnet handler om numerisk simulering av fysiske problemer og vitenskapelig visualisering av simuleringsresultater. Studenten vil lære om forskjellen på ulike simuleringsteknikker og deres anvendelsesområder knyttet opp til konserveringslover. Videre vil emnet gå inn på vitenskapelig visualisering av simuleringsresultater. Studenten lærer om utvikling av simuleringskode, visualisering av resultater, samt interaktiv simulering.

Ingen ut over opptakskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert i kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse.

Kunnskap

Studenten kan:

• forklare oppbygning og hensikt med numerisk simulering
• gjøre rede for verifikasjon av simuleringsresultater
• gjøre rede for sentrale teknikker, konsepter og utfordringer innenfor vitenskapelig visualisering, inkludert skalarfeltvisualisering, vektorvisualisering, tidsavhengig visualisering, to- og tre-dimensjonal visualisering
• forklare og sammenlikne kjøretid og ressursbruk for forskjellige simuleringsteknikker

Ferdigheter

Studenten kan:

• skrive program som kan simulere differensiallikninger
• vitenskapelig visualisering av forskjellige typer data (skalar-, vektor-, tensor-, og tidsavhengige data)
• bruke både egenutviklede og standardiserte verktøy til å løse sammensatte og kompliserte problemer

Generell kompetanse

Studenten kan:

• diskutere og gi råd om hvilke simulerings- og visualiseringsteknikker det er mest hensiktsmessig å bruke i ulike situasjoner
• identifisere når og hvordan det er mest hensiktsmessig å bruke numerisk simulering og vitenskapelig visualisering for fysiske og ingeniørrettede problemstillinger
• analysere når en simuleringskode fungerer og gir forventede resultater, og når resultatene er feil

Forelesninger og individuelle øvinger. Øvingene er i stor grad basert på gruppearbeid knyttet opp mot de obligatoriske oppgavene med veiledning fra faglærer og/eller en studentassistent.

Individuell muntlig eksamen på ca. 30 minutter.

Eksamensresultat kan ikke påklages.

Ved ny eller utsatt eksamen kan en annen eksamensform bli benyttet.

Alle hjelpemidler er tillatt så lenge regler for kildehenvisning følges.

Gradert skala A-F.

Emnet bygger på

• DAPE2000 Matematikk 2000 med statistikk
• DAPE1300 Diskret matematikk
• DAPE1400 Programmering

Det er en fordel å ha tatt DATS2300 Algoritmer og datastrukturer, DAVE3705 Matematikk 4000, samt MAMO2200 Avansert modellering og beregninger.