担当者 | 小川 充洋 | |
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単位・開講先 | 選択 2単位 [総合データ応用プログラム 総合データ応用プログラム] | |
科目ナンバリング |
各種生体信号を用いたデータ処理について、実際にデータ解析処理法について学びます。
また、信号処理を行うために学んでおくべき、生体信号の生理的・物理的あるいは化学的機序と計測法およびその意味についても学びます。
この科目は、ディプロマ・ポリシーの項目「専門分野におけるデータを収集・整理・分析し、得られた結果を専門的見地から解説できる」に主として関連します。
生体(とくにヒト生体)について知るためには、生体を何らかの手法を用いて計測しなければなりません。また、そのとき計測された信号のことは「生体信号」と呼ばれます。
本授業では、生体信号について、そのデータ処理法について扱います。具体的には、心電図、筋電図、脳波、光電脈波、心弾動図など、医療およびその関連現場で広く用いられている生体信号について学びます。
生体信号の処理法には、近年急速に発展したビッグデータ、機械学習を含む最新のデータサイエンスに関する手法も含まれます。
また、信号を処理するために前提となる生体信号の機序や計測法・その持つ意味についても学びます。
また、最新の生体計測技術についても、論文や資料などを示し、紹介して議論を行います。
講義中または講義後に課題として課す小テスト(30%)とレポート(70%)で評価します。
種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
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教科書 | 生体用センサと計測装置 | 山越憲一、戸川達男 | コロナ社 |
教科書 | |||
参考文献 | Pythonによるデータ分析入門 第2版 ―NumPy、pandasを使ったデータ処理 | Wes McKinney (著), 瀬戸山 雅人 (翻訳), 小林 儀匡 (翻訳), 滝口 開資 (翻訳) | オライリージャパン |
各回の予習を指示します(60分)。主としては教科書の該当部分の精読と、データ処理法の確認を行って下さい。
復習には、各回に解説したデータ解析を自身で行っていただきます(90分)。
参考文献は一例です。python言語を学べるものでしたら、別のものでも構いません。
回 | 授業内容 |
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第1回 | 時系列信号および生体信号について |
第2回 | 科学のためのオープンデータについて |
第3回 | デジタルフィルタ(線形情報処理) |
第4回 | 非線形情報処理と計算量 |
第5回 | 離散フーリエ変換 |
第6回 | 2次元フーリエ変換と画像情報処理 |
第7回 | 生体信号の機序と計測法(生体電気信号) |
第8回 | 生体信号の機序と計測法(血圧と心弾道図) |
第9回 | 生体信号の機序と計測法(生体光信号) |
第10回 | 生体信号解析の実例(心拍時系列の解析・1) |
第11回 | 生体信号解析の実例(心拍時系列の解析・2) |
第12回 | ラドン変換と断層像 |
第13回 | 生体信号解析の実例(生体光信号による血中酸素飽和度計測・パルスオキシメータ) |
第14回 | 最新の生体計測の紹介と議論 |
第15回 | まとめ |