Física Biomédica (plan 2015) 2021-1

Ciencias Médicas y de la Salud, Temas Selectos en Instrumentación Biomédica

Temas Selectos de Instrumentación Biomédica 2021-1

Control Digital y Técnicas de Inteligencia Artificial en el área de la Biomedicina

Física Biomédica (Optativa Área Ciencias Médicas y de la Salud)

Profesor a cargo: M. en C. José Eduardo Chairez Veloz

Horario: Lunes y Miércoles 7:00-8:30 am

Motivación:

En el ámbito biomédico, gran parte de los instrumentos empleados para el monitoreo de variables fisiológicas, suministro de fármacos, cauterización, rehabilitación, etc., requieren señales de realimentación que permitan llevar a cabo tareas de ajuste automático, calibración, toma de decisiones, entre otras, por lo que las acciones de control juegan un papel sumamente importante en este sector. Además, la inminente inmersión de tecnologias digitales que involucran sistemas embebidos (portables) como microntroladores y tarjetas de desarollo, obligan la integración de técnicas de inteligencia artificial que mejoren el desempeño ante cambios que ocurran a nivel sistemico. En esta dirección, este curso surge para proporcionar al estudiante las bases preliminares (teóricas y de simulación) para el diseño de diferentes controladores digitales que se adecuen a las necesidades del sistema biomédico sobre el que se busca implementar, así como también técnicas pre y post-procesamiento que conlleven el uso de inteligencia artifical para optimizar su desempeño.

Objetivo general del curso:

Que el alumno conozca y utilice las bases teóricas y de simulación del diseño, análisis y control digital de sistemas dinámicos en el área biomédica, a través de herramientas mecánicas, electrónicas y de computación, integrando técnicas de inteligencia artificial, mediante el estudio de casos y lectura de artículos científicos.

Temario del curso:

1. Introducción al Control Digital
2. Análisis dinámico de sistemas muestreados
3. Equivalentes discretos y diseño de controladores por transformación
4. Transformada Discreta de Fourier y espectro frecuencial de controladores digitales
5. Introducción a las técnicas de inteligencia artificial: Machine Learning como caso de estudio
6. Aprendizajes supervisados y no supervisados : Clasificadores y clusterización
7. Proyecto Final de Aplicación Biomédica

Bibliografía sugerida:

• Katsuhiko Ogata, Sistemas de Control en Tiempo Discreto, 2da Edición, Prentice Hall.

• Franklin, G., Digital Control of Dynamic Systems, 3ra Edición, Ellis-Kagle Press.

• Fernandez Del Busto, F., Análisis y Diseño de Sistemas de Control Digital, 3ra Edición,Mc-GrawHill.

Información adicional del curso:

• La plataforma que se utilizará es G-suite (google): classroom, meet, jamboard, Drive.
• Los temas de los diferentes módulos se irán publicando conforme avance el semestre, los cuales incluirán videos, presentaciones, lecturas, ejercicios y tareas.
• El calendario de entrega de tareas, trabajos de investigación, se publicará durante el semestre.
• Se realizará sesiones de asesorías virtuales en horario de clase (no habrá clases presenciales).

• La primer reunión informativa se llevará a cabo el día Viernes 24 de Septiembre a las 9:00 am en el siguiente enlace: https://meet.google.com/lookup/gc65pkagzo
• Los entregables del curso consisten en: Simulaciones, tareas, lectura y discusión de articulos.
• Los porcentajes de evaluación son los siguientes:

Asesorías:

Los medios de comunicación para dudas serán los Lunes y Miércoles y se resolverán durante las asesorías virtuales. Adémas, el medio de comunicación directa inmediata será a través de Hangouts.