Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Virtuální instrumentace v biomedicínském inženýrství

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 450-4085/01
Zkratka VIBI
Název předmětu česky Virtuální instrumentace v biomedicínském inženýrství
Název předmětu anglicky Virtual Instrumentation in Biomedical Engineering
Kreditů 4
Garantující katedra Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství
Garant předmětu prof. Ing. Radek Martinek, Ph.D.

Subject syllabus

Přednášky
1. Úvod do graficky orientované programování v biomedicínském inženýrství s využitím vývojového prostředí LabVIEW – potenciál v klinické praxi, vědě a výzkumu.
2. Možnosti návrhu čelního panelu a blokového diagramu ve vývojovém prostředí LabVIEW pro potřeby biomedicínského inženýrství.
3. Graficky orientované programování v LabVIEW jako plnohodnotná alternativa k textově orientovanému programování.
4. Tvorba samostatných funkcí pro opakovatelné použití v biomedicínských aplikacích – SubVI jako alternativa podprogramu.
5. Techniky odlaďování a tvorba dokumentace kódu moderní biomedicínské aplikace.
6. Práce s biomedicínskými daty – generování, (před)zpracování, vizualizace.
7. Techniky sběru a distribuce biomedicínských dat - pokročilá práce se soubory a s textovými řetězci.
8. Metody synchronizace biomedicínských aplikací.
9. Osvědčené programové architektury (stavový stroj, souběh, paralelismus, reentrantnost).
10. Programové změny prvků čelního panelu virtuální biomedicínské aplikace - Property Nodes.
11. Událostmi řízené programování jako cesta pro efektivnější a flexibilnější tvorbu komplexních aplikací pro biomedicínské inženýrství.
12. Možnosti využití LabVIEW k pokročilému zpracování biologických signálů - Adaptive Filter Toolkit, Advanced Signal Processing Toolkit, Biomedical Toolkit.
13. Virtuální aplikace pokročilých metod zpracování biologických signálů.
14. Tvorba distribučního kitu biomedicínské aplikace.

Cvičení:
1. Tvorba virtuálního přístroje: čelní panel, blokový diagram palety, datový tok, apod.
2. Vytváření rozhraní zvolené aplikace (vzhled a chování), tvorba vlastního algoritmu aplikace.
3. Práce s programovými strukturami jako alternativy cyklů a rozhodovacích výrazů (opakován algoritmu ve VI, MathScript, Formula Node., apod.).
4. Tvorba a práce s podprogramy, resp. SubVI pro nastavení, analýzu, zobrazení výsledků, ukládání na disk, komunikaci s vnějšími zařízeními, práci s chybovými hlášeními, apod.
5. Příprava dokumentace kódu, revize, chybový klastr.
6. Generování, (před)zpracování, vizualizace biomedicínských dat.
7. Práce se soubory a s textovými řetězci.
8. Realizace architektury s více smyčkami, předávání dat mezi procesy.
9. Použití metod synchronizace (proměnné, oznámení, fronty).
10. Práce s uzly vlastností (Property Nodes).
11. Vývoj událostmi řízené aplikace.
12. Práce s Adaptive Filter Toolkit, Advanced Signal Processing Toolkit, Biomedical Toolkit.
13. Implementace pokročilých metod zpracování biologických signálů.
14. Tvorba distribučního kitu biomedicínské aplikace.

Literature

[1] Wittassek, Tomáš. Virtuální instrumentace I., učební text, Ostrava, VŠB-TU, 2012.
[2] Introduction to LabVIEW, National Instruments (2017), NI Home > Support > Getting Started with NI Products > Learn NI LabVIEW Basics, LabVIEW Core 1 Training - online, LabVIEW Core 2 Training - online.
[3] Olansen, J. B., & Rosow, E. (2001). Virtual bio-instrumentation: biomedical, clinical, and healthcare applications in LabVIEW. Pearson Education.

Advised literature

[1] Vlach, J., Havlíček, J., & Vlach, M. (2008). Začínáme s LabVIEW. BEN-technická literatura.
[2] Chang, H. H., & Moura, J. M. (2010). Biomedical signal processing. Biomedical Engineering and Design Handbook. McGraw Hill (June 2009), 559-579.