2014/2015

31531 Introduktion til matematisk modellering af biofysiske, biologiske og fysiologiske systemer

Engelsk titel:

Introduction to mathematical modelling of biophysical, biological and physiological systems

Sprog:

Point( ECTS )

5

Kursustype:

Bachelor
Kandidat
 

Skemaplacering:

E2A (man 13-17)

Undervisningens placering:

Campus Lyngby

Undervisningsform:

Forelæsninger, computerøvelser og studentfremlæggelser

Kursets varighed:

13-uger

Eksamensplacering:

E2A, F1A

Evalueringsform:

Hjælpemidler:

Bedømmelsesform:

Anbefalede forudsætninger:

,

Deltagerbegrænsning:

Minimum 10

Overordnede kursusmål:

At indøve færdigheder i formulering og kritisk analyse af simple modeller af biofysiske, biologiske og fysiologiske systemer.

Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • have opnået grundlæggende viden om numerisk integration og løsninger af koblede systemer
  • kunne forklare Runge-Kutta metoden og Euler metoden med henblik på numerisk løsning af differentialligninger.
  • Implementere enkle numeriske integratorer i Matlab.
  • kende til forskellige kinetiske modeller af kemiske, enzymkatalyserede systemer, membran transporter proteiner og ionkanaler.
  • Analysere og udlede matematiske udtryk for forskellige kinetiske modeller af kemiske, enzymkatalyserede systemer, membran transporter proteiner inklusiv ionkanaler.
  • Analysere og sammenligne matematiske/biofysiske modeller af membranpotentialet og membrantransport.
  • kunne formulere enkle modeller (2-4 variable) baseret på differentielligninger af fysiologiske, biologiske og biofysisk systemer
  • kunne analysere simple (2-4 variable) modeller af fysiologiske, biologiske og biofysisk systemer
  • kunne fortolke modelresultater af fysiologiske, biologiske og biofysisk systemer
  • Redegøre for usikkerheder i modeller, herunder antagelser, parameterværdier etc.
  • Dokumentere og formidle resultater mundtligt.
  • holde korte mundtlige oplæg på dansk baseret på materiale, der er udleveret

Kursusindhold:

Kurset tager udgangspunkt i konkrete eksempler inden for cellebiologi, herunder især deres biofysiske aspekter. Kurset beskæftiger sig med opstilling af matematiske modeller af fysiologiske, biologiske og biofysiske systemer og simulering af dem. Det vil f.eks. ske igennem arbejde med dynamiske/kinetiske modeller af ionstrømme over en membran, arbejde med at implementere modellerne i MatLab og løse modellerne numerisk. Der vil derfor være fokus på at arbejde med implementering af modeller i e.g. MatLab, numerisk løsning af modellerne og endelig den fysiologiske, biologiske og biofysiske fortolkning af dem.

Litteraturhenvisninger:

Cellular physiology and neurophysiology, 2nd ed, Blaustein et al. Elsevier mosby
Noter

Kursusansvarlig:

Jens Christian Brasen , Bygning 349, Tlf. (+45) 4525 3682 , jcbra@elektro.dtu.dk

Institut:

31 Institut for Elektroteknologi

Tilmelding:

I CampusNet
Sidst opdateret: 22. april, 2014