Právě se nacházíte: ČVUT / Fakulta elektrotechnická / Pro studenty

Fakulta elektrotechnická

MOTTO: SCIENTIA EST POTENTIA

Vyhledávání

Tematické okruhy státních zkoušek navazujícího magisterského studijního programu Elektrotechnika a informatika

Tematické okruhy státní zkoušky MSP oboru Biomedicinské inženýrství

  1. Konstrukce bodových odhadů. Metoda momentů a maximální věrohodnosti. Interval spolehlivosti a souvislost s testy o střední hodnotě a rozptylu normálního rozdělení. (X01SMM0)
  2. Neparametrické testy. Test dobré shody. Analýza rozptylu a jednoduché třídění. Lineární regrese. (X01SMM0)
  3. Základy teorie složitosti, polynomiální a nepolynomiální problémy. Rekurzivní programování, rekurzivní a reentrantní moduly. Datové struktury, jejich implementace a alokace paměti. Algoritmy řazení, třídění a vyhledávání. Nepřímé vyhledávání, hašování, indexace.
  4. Paralelní/pseudoparalelní výpočetní procesy a jejich spolupráce, synchronizace, sdílení prostředků, časově závislé chyby. Pojem operační systém (OS), jeho jádro a nadstavby. Počítačové sítě a jejich struktury, "internetworking". TCP/IP, adresování, směrování v sítích a Internetu, protokoly, porty. Komponenty OS pro podporu počítačových sítí a jejich správu.
  5. Databáze a informační systémy. Informační modely, architektura informačního systému. Modelování dat, E-R modely, diagramy toků dat, funkční dekompozice, relační model, relační databáze. Vyhledávání dat, současný přístup k datům. Distribuované databáze, synchronizace dat. Návrh informačních systémů. Informační systémy a nestrukturovaná informace.
  6. Struktura inženýrského projektu. Analýza problému, specifikace požadavků, formulace inženýrské úlohy, matematizace problému. Bibliografické zdroje a práce s nimi, studium literatury, knihovní služby. Požadavky na technickou komunikaci, její formy a příprava. Týmová práce, struktura týmu, principy dělby práce v týmu, role členů řešitelského týmu.
  7. Průběh inženýrského projektu. Analýza rizik, studie proveditelnosti, inženýrský experiment. Časový harmonogram. Technická dokumentace a agenda projektu. Vlastní vývoj. Verze projektu a jejich systematická správa. Nástroje pro údržbu verzí. Průběžná verifikace projektu. Revize. Změnový systém projektu a změnové požadavky, návaznost na systém verzí. Personální, finanční a kapacitní zabezpečení projektu.
  8. Modely biologických systémů, formalizace a vytvoření modelu. Lineární a nelineární modely spojitého a diskrétního času se soustředěnými parametry, jejich vnitřní a vnější popisy. Linearizace nelineárních systémů a její vliv na charakter a přesnost modelu. Diskretizace spojitých systémů a volba periody vzorkování.
  9. Experimentální určení parametrů modelu, identifikace a verifikace modelu. Modely složitých systémů. Fuzzy modely a jejich použití v BMI. Vytváření fuzzy modelů na základě znalostí a na základě souborů dat. Systémy s rozprostřenými parametry a jejich modely.
  10. Modelování buněčných regulací, orgánů a orgánových systémů. Použití modelů při tvorbě umělých orgánů. Modely v neurokybernetice, modely neuronu a neuronových sítí, učení neuronových sítí. Použití neuronových sítí v BMI, fuzzy - neuronové modelování.
  11. Záření černého tělesa a radiometrie, fotometrie. Typy a vlastnosti korpuskulárního záření. Zdroje záření. Detektory ionizujícího záření, dozimetrie.
  12. Geometrická optika, vlastnosti a vady čoček. Základní parametry objektivů a čoček a výpočty optických soustav. Mikroskopy (světelné, elektronové, atomové).
  13. Základy biomechaniky. Statika a dynamika ideálních tekutin. Proudění reálných tekutin a jeho měření v rigidních a pružných systémech. Hemodynamika vnitřních orgánů.
  14. Interakce EM pole a biologických systémů (dielektrické a magnetické vlastnosti biologické tkáně, jejich závislost na frekvenci, matematický popis a měření).
  15. Elektrické pole buněk (bioelektrické funkce nervových, svalových a somatických buněk, lidské tělo jako objemový vodič, metody analýzy objemového zdroje a objemového vodiče).
  16. Základní přehled biologických účinků EM pole a využití těchto účinků v medicíně.
  17. (podstaty změn impedančních vlastností biologické tkáně, impedanční plethysmografie. EM kompatibilita, hygienické normy).
  18. Roztoky a tělní tekutiny, vlastnosti a jejich měření.
  19. Elektrochemie a principy elektrod.
  20. Struktura, funkční bloky a popis činnosti elektrokardiografu, elektroencefalografu a elektromyografu, parametry a vlastnosti.
  21. Metody, struktura, funkční bloky a popis činnosti zařízení pro měření krevního tlaku, pulsní oxymetry a lékařské monitory - principiální uspořádání, princip činnosti.
  22. Terapeutické ultrazvukové měniče a generátory, struktura, funkční bloky a popis činnosti UZ zařízení pro litotripsii, urologii, stomatologii a chirurgii.
  23. Číslicová filtrace biologických signálů v čase a frekvenci, návrh a analýza filtrů, typy a struktury filtrů, kvantování, decimace a interpolace
  24. Korelační, spektrální, koherenční analýza a časově frekveční transformace, jejich význam a použití pro zpracování biologických signálů
  25. Adaptivní filtrace, predikce a estimace, detekce náhlých změn v biologických signálech, jejich segmentace a klasifikace
  26. Elektrické a fyzikální dynamické a statické vlastnosti senzorů a mikroaktuátorů, zpracování senzorových signálů, základní elektronická zapojení, inteligentní senzory.
  27. Senzory a mikrosenzory pro měření základních fyzikálních veličin (tlak, teplota, magnetické pole, průtok, záření, vlhkost, akcelerace,.). Využití mikroaktuátorů.
  28. Senzory a mikrosenzory pro měření chemických a biochemických veličin (pH, pO, pCO, glukóza), základní elektronické struktury (ISFET, MOS.), elektronická zapojení.
  29. Principiální uspořádání zesilovače biopotenciálů, možné specifické úpravy pro vybrané typy biopotenciálů. Potlačení souhlasného signálu, charakteristický parametr (CMR, CMRR), výpočet, měření, způsoby potlačování souhlasného signálu.
  30. Spolehlivost prvku a systému, metody a vlastnosti zálohování soustav, výpočty kompozitních spolehlivostí a jejich vlastnosti. Soustavy s opravovanými prvky a časovou závislostí poruchovosti. Markovovy modely a chování složitých soustav.
  31. Technické aspekty návrhu lékařkých přístrojů, třídy přístrojů, EMC, propojování přístrojů, parazitní vazby, přenosy a odrušování.
  32. Rozpoznávání, rozhodování, formalizace, bayesovský přístup. Statistické modely, zejmena gaussovský, odhadování parametrů. Lineární klasifikátor. Support vector machine.
  33. Shlukování, EM algoritmus. Učení bez učitele. Vapnikova a jiné teorie učení. Strukturní rozpoznávání.
  34. Cíle zpracování obrazu a počítačového vidění, psychologie lidského vidění. Obraz jako signál, vznik obrazu, přístroje a techniky pro získávání 3D obrazových dat.
  35. Předzpracování a restaurace obrazu. Komprese obrazu, bezeztrátové a ztrátové metody. Segmentace, příznaky, invarianty, prostor měřítek, deformabilní modely. Matematická morfologie. Rozpoznavani a zpracovani biomedicinskych obrazu.
  36. Biomedicínské inženýrství a metody umělé inteligence. Základní cíle UI z pohledu konekcionismu (např. neuronové sítě) a symbolického řešení úloh.
  37. Deklarativní programování jako nástroj UI. Využití při řešení charakteristických úloh, např. pro plánování a rozvrhování.
  38. Evoluční algoritmy a jejich aplikace při řešení složitých úloh.
  39. Agenti a jejich společenství. Robot a manipulator, jejich logická struktura a řízení. Telerobotika.
  40. Uveďte přehled základních metod reprezentace znalostí (produkční pravidla, rámce, scénáře, sémantické sítě, popřípadě další) popište základní principy každého z nich. Vysvětlete základní principy reprezentace znalostí obsahujících neurčitost.
  41. Uveďte přehled známých metod data mining a podrobněji popište statistické metody (principy regresní analýzy, logaritmicko-lineární model, hierarchické, grafové, rozložitelné modely, chí-kvadrát test).
  42. Přehled technologie datových skladů, on-line analytical processing (OLAP), srovnání multidimenzionální a relační technologie pro implementaci datových skladů, MOLAP, ROLAP, HOLAP, datová tržiště (data marts), principy modelování datových skladů, star schema, snowflake schema.
  43. Možnosti připojení měřicích, monitorovacích a diagnostických přístrojů k počítači - přehled a základní vlastnosti jednotlivých typů rozhraní; začlenění měřicích, diagnostických a monitorovacích systémů do lokálních počítačových sítí.
  44. Virtuální měřicí přístroje pro biomedicínské aplikace, integrované vývojové systémy pro tvorbu měřicích aplikací, porovnání jednotlivých druhů měř. systémů a zásady pro jejich integraci.
  45. Biopotenciály, nativní a evokované biosignály, rozdělení, parametry, snímání - svodové systémy, artefakty.
  46. Geneze biosignálů - EKG, EEG, EMG.
  47. Geneze biosignálů - signály v oftalmologii a vnitřním lékařství.
  48. RTG zobrazovací systémy, původ a vlastnosti RTG záření, rentgenka, tvorba obrazu a jeho ovlivňování.
  49. Klasifikace tomografických metod, fyzikální základy činnosti tomografických systémů, rekonstrukční metody a jejich porovnání konkrétně pro CT.
  50. Zobrazovací systémy v nukleární medicíně - fyzikální základy, detektory ionizujícího záření, gamakamera a její součásti, tomografické systémy SPECT a PET.
  51. Rozdělení a koncepce UZ zobrazovacích systémů, zobrazovací módy, konstrukční uspořádání UZ sond a jejich parametry, fokuzace svazku, mechanické a elektronické rozklady v ultrazvukových zobrazovacích systémech, konverze obrazu (ze sektorového rozkladu), TGC (časové řízení zesílení).
  52. Klasifikace a koncepce Dopplerovských průtokoměrů, metody detekce Dopplerova kmitočtu, barevné mapování krevního proudu.
  53. Fyzikální základy magnetické rezonanční tomografie, zpracování signálů a postup tvorby obrazu, rekonstrukční metody, metody snímání gradientních elektromagnetických polí.
  54. Možnosti připojení měřicích, monitorovacích a diagnostických přístrojů k počítači - přehled a základní vlastnosti jednotlivých typů rozhraní; začlenění měřicích, diagnostických a monitorovacích systémů do lokálních počítačových sítí.
  55. Virtuální měřicí přístroje pro biomedicínské aplikace, integrované vývojové systémy pro tvorbu měřicích aplikací, porovnání jednotlivých druhů měř. systémů a zásady pro jejich integraci.
Za obsah zodpovídá: doc. Ing. Jiří Jakovenko, Ph.D.
Poslední změna: 20. 10. 2011