• 085855 - FONDAMENTI DI STATISTICA E SEGNALI BIOMEDICI [2]

Scopo del corso è fornire le basi per la comprensione del trattamento e dell'elaborazione di segnali biomedici con l’introduzione alle loro caratteristiche, ai modelli di generazione e alle elaborazioni elementari e di più generale utilizzo.

Al termine del corso lo studente

- conosce e comprende le caratteristiche principali di un segnale o serie temporale nel dominio del tempo e nelle frequenze, le proprietà di un segnale digitale (campionato e quantizzato) - è in grado di stimare le proprietà spettrali di un segnale.

- conosce ed è in grado di progettare filtri numerici

- conosce e comprende i modelli parametrici per la stima spettrale di un segnale

- conosce e comprende le principali tecniche di estrazione di informazione da segnali biomedici, quali ad esempio ECG, EEG, EMG, potenziali evocati, potenziali evento relati, respiro e pressione arteriosa

Caratterizzazione dei biosegnali nel dominio del tempo (periodicità, stazionarietà, proprietà statistiche)

Analisi in frequenza di segnali biomedici: Serie di Fourier, Trasformata di Fourier, DTFT, DFT, FFT. Trasformata Z.

Filtri numerici FIR e IIR: metodi di progetto e applicazioni.

Processi stazionari ed ergodici - Funzione di autocorrelazione e cross-correlazione – rapporto segnale e rumore (SNR) Acquisizione, campionamento, conversione analogico digitale

Detezione di onde: distanze onda/template, cross-correlazione, filtri matched - Miglioramento SNR: media sincrona.

Valutazione di riconoscitori: sensitività, specificità, curve ROC

Analisi spettrale: spettro di energia, spettro di potenza - Periodogramma - Risoluzione spettrale, finestratura e zero-padding.

Modelli parametrici: modelli approccio predittivo, metodo dei minimi quadrati, equazioni di Yule Walker, stima spettrale parametrica, filtro sbiancante.

Introduzione alle Bioimmagini: mappe, proiezioni, tomografie. Teorema del campionamento in 2D. Ricostruzione tomografiche mediante retroproiezione.

Conoscenze di base acquisite nei corsi di Analisi Matematica: operazioni di integrazione e serie numeriche, numeri complessi e loro proprietà

Il superamento del Corso si ottiene sostenendo una prova scritta. Il Corso prevede una prova in itinere facoltativa, ma fortemente consigliata alla fine delle lezioni per ciascuno dei 2 moduli del Corso Integrato (parte [1] "Fondamenti di Statistica" e parte [2] "Fondamenti di Segnali Biomedici").  Ognuna delle due prove in itinere consisterà in uno scritto sugli argomenti trattati nelle lezioni e nelle esercitazioni d'aula, e potrà essere recuperata negli appelli regolari. Il superamento dell'esame è subordinato al raggiungimento della sufficienza nelle singole prove (votazione >=18/30). Una prova di laboratorio in aula informatizzata e una prova orale potranno completare l'esame rispettivamente per la prima e per la seconda parte. Il voto totale è la media delle votazioni ottenute nelle 2 parti del Corso. Per maggiori dettagli sulle modalità di valutazione, si consulti la pagina WEB del corso.

Materiale relativo alle elezioni ed esercitazioni dispponibile per il download. Altro mteriale aggiuntivo segnalato per parti specifiche del corso