Plano de Estudos

Modelação e Simulação em Medicina MSMed

Contextos

ECTS

6.0 (para cálculo da média)

Objectivos

Esta Unidade Curricular tem como objectivo: A - Dar aos alunos um conhecimento de nível introdutório às metodologias disponíveis para modelar e simular sistemas biológicos e a sua aplicação em Medicina. B - Identificar a utilidade da modelação e simulação de fenómenos fisiológicos. Identificar os principais tipos de modelos possíveis, suas vantagens e limitações. C - Distinguir da aplicabilidade de modelos determinísticos e estocásticos. D - Utilizar métodos simples de identificação de parâmetros de modelos. E – Aplicação de modelos de aprendizagem automática. F - Operacionalizar os conceitos em exemplos práticos utilizando MATLAB.

Programa

1 - Complexidade fisiológica e necessidade de modelos. O que é um modelo e por que o usamos? Modelos e o processo de criação de modelos. Formulação de modelos. Validação da modelação. 2 - As bases da modelação e dados. Porquê e quando modelar os dados. Alternativas à modelação dos dados. Modelação de uma única variável que ocorre espontaneamente. Modelação de uma única variável sujeita a perturbações. Modelação de duas variáveis correlacionadas. Modelação de sinais de controlo. 3 - Resposta impulsional e desconvolução. Modelos estáticos, lineares, distribuídos, não-lineares. Modelos para processos que variam no tempo e estocásticos. Identificação de modelos, estimação de parâmetros e identificabilidade de modelos. 4 - Erros. O problema directo. Validação dos métodos de modelação e boas práticas para a modelação. Exemplos. 5 – Modelação de fenómenos fisiológicos com algoritmos de aprendizagem automática.

Método de Avaliação

AVALIAÇÃO 1. Dois testes de avaliação a realizar durante o semestre (60% da nota final) - o segundo teste é feito na data do primeiro exame. Os alunos com nota mínima de 10 valores em cada um dos testes podem dispensar da realização de exame. 2. Avaliação do programa de simulação desenvolvido em Matlab/Python, respectiva apresentação e relatório (40% da nota final) - nota mínima 10 valores.

Carga Horária

Bibliografia

Principal

• Introduction to Modeling in Physiology and Medicine : Claudio Cobelli and Ewart Carson 2007 ISBN: 9780121602406

Secundária

• São fornecidos aos alunos, a posteriori, as cópias dos diapositivos apresentados nas aulas.:

Disciplinas de Execução

2024/2025 - 2 Semestre

2025/2026 - 2 Semestre