BNG5002 Biyomedikal SinyallerBahçeşehir ÜniversitesiAkademik Programlar ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ (İNGİLİZCE, TEZSİZ)Öğrenciler için Genel BilgiDiploma EkiErasmus BeyanıBologna KomisyonuUlusal Yeterlilikler
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ (İNGİLİZCE, TEZSİZ)
Yüksek Lisans TYYÇ: 7. Düzey QF-EHEA: 2. Düzey EQF-LLL: 7. Düzey

Ders Tanıtım Bilgileri

Ders Kodu Ders Adı Yarıyıl Teorik Pratik Kredi AKTS
BNG5002 Biyomedikal Sinyaller ve Uygulamaları Güz
Bahar
3 0 3 8
Bu katalog bilgi amaçlıdır, dersin açılma durumu, ilgili bölüm tarafından yarıyıl başında belirlenir.

Temel Bilgiler

Öğretim Dili: English
Dersin Türü: Departmental Elective
Dersin Seviyesi: LİSANSÜSTÜ
Dersin Veriliş Şekli: Yüz yüze
Dersin Koordinatörü: Dr. Öğr. Üyesi BURCU TUNÇ ÇAMLIBEL
Dersin Amacı: Bu ders, biyolojik sistemlerden elde edilen fizyolojik sinyallerin (EKG, EEG, EMG, vb.) temel özelliklerini, elde edilme yöntemlerini, işlenmesini ve analizini kapsar. Öğrencilere, biyomedikal sinyallerin analog ve dijital yapısı, gürültü kaynakları, ön işleme teknikleri, zamana ve frekansa bağlı analiz yöntemleri öğretilir. Ayrıca sinyalin biyolojik anlamı ve klinik uygulamalardaki önemi vurgulanır. MATLAB veya benzeri yazılımlarla uygulamalı çalışmalar gerçekleştirilir.

Öğrenme Kazanımları

Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler:

1. Fizyolojik sinyallerin (EKG, EEG, EMG vb.) yapısını ve karakteristik özelliklerini açıklar.
2. Biyomedikal sinyallerin analog ve dijital temsil biçimlerini analiz eder.
3. Sinyal elde etme yöntemlerini ve karşılaşılan gürültü türlerini tanımlar.
4. Zaman ve frekans düzleminde temel sinyal işleme tekniklerini uygular.
5. Filtreleme, örnekleme, dönüştürme gibi ön işleme tekniklerini uygular.
6. Sinyal işleme için yazılım araçlarını (ör. MATLAB) etkin biçimde kullanır.
7. Sinyallerin klinik anlamını değerlendirir ve uygulama alanlarını tartışır.
8. Gerçek biyomedikal sinyallere yönelik küçük ölçekli analiz projeleri geliştirir.
9. Takım çalışmasına katkı sağlar ve analiz sonuçlarını yazılı ve sözlü olarak sunar.

Dersin İçeriği

Bu ders, biyolojik sistemlerden elde edilen fizyolojik sinyallerin (EKG, EEG, EMG vb.) yapısal özelliklerini, elde edilme yöntemlerini, gürültü kaynaklarını ve işlenme süreçlerini kapsamaktadır. Zaman ve frekans düzleminde sinyal analiz tekniklerine odaklanılarak temel dijital filtreleme, Fourier ve wavelet dönüşümleri, örnekleme ve kuantizasyon gibi konular ele alınır. Öğrenciler, biyomedikal sinyallerin klinik anlamını kavrayarak bu sinyallerden anlamlı özellikler çıkarmayı ve yorumlamayı öğrenir. Ders kapsamında, MATLAB veya benzeri yazılımlar kullanılarak uygulamalı analizler gerçekleştirilir ve öğrencilerin küçük ölçekli projelerle bu bilgileri pekiştirmesi teşvik edilir.

Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği

Hafta Konu Ön Hazırlık
1) Biyomedikal sinyallere giriş: Tanım, sınıflandırma, kullanım alanları
2) Fizyolojik sinyallerin temel özellikleri: Analog-dijital kavramı, örnekleme, kuantizasyon
3) Biyosinyal kaynakları ve gürültü türleri (elektriksel, hareket kaynaklı, ortamsel)
4) Temel sinyal işleme kavramları: Zaman ve frekans düzlemi
5) Fourier dönüşümü ve sinyallerin frekans analizine giriş
6) Dijital filtreleme teknikleri: Alçak, yüksek, bant geçiren filtreler
7) EKG sinyali: Yapısı, elde edilmesi ve temel analiz teknikleri
8) EEG sinyali: Beyin dalgaları, artefaktlar ve analiz yöntemleri
9) EMG sinyali: Kas aktivitesi, yüzey ve iğne EMG farkları, analiz yaklaşımları
10) Zaman-frekans analizi: STFT, Wavelet dönüşümleri
11) Özellik çıkarımı (feature extraction) ve sınıflandırma yöntemlerine giriş
12) Biyosinyal işleme için yazılım araçları (MATLAB, Python örnekleri)
13) Uygulamalı proje: Gerçek sinyal verisi ile analiz (bireysel veya grup)
14) Sunumlar, genel tekrar ve değerlendirme

Kaynaklar

Ders Notları / Kitaplar: Akay, Metin – Biomedical Signal Processing, Academic Press, 2014.
Rangayyan, R. M. – Biomedical Signal Analysis: A Case-Study Approach, IEEE Press, 2nd Edition, 2015.
Diğer Kaynaklar: Akay, Metin – Biomedical Signal Processing, Academic Press, 2014.
Rangayyan, R. M. – Biomedical Signal Analysis: A Case-Study Approach, IEEE Press, 2nd Edition, 2015.

Değerlendirme Sistemi

Yarıyıl İçi Çalışmaları Aktivite Sayısı Katkı Payı
Projeler 1 % 30
Ara Sınavlar 1 % 30
Final 1 % 40
Toplam % 100
YARIYIL İÇİ ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTU KATKISI % 30
YARIYIL SONU ÇALIŞMALARININ BAŞARI NOTUNA KATKISI % 70
Toplam % 100

AKTS / İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Aktivite Sayısı Süre (Saat) İş Yükü
Ders Saati 14 3 42
Sınıf Dışı Ders Çalışması 14 7 98
Sunum / Seminer 1 1 1
Proje 1 50 50
Ara Sınavlar 1 3 3
Final 1 3 3
Toplam İş Yükü 197

Program ve Öğrenme Kazanımları İlişkisi

Etkisi Yok 1 En Düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 En Yüksek
           
Dersin Program Kazanımlarına Etkisi Katkı Payı