Obiettivi
Obiettivi generali
Il corso fornisce gli strumenti per la descrizione, l’interpretazione e l’analisi del funzionamento di sistemi biologici e di fenomeni fisiologici di controllo mediante modelli matematici.
Obiettivi specifici
- Conoscenza e comprensione
Lo Studente apprenderà i metodi della modellistica e del controllo da applicare ai sistemi biologici
- Applicare conoscenza e comprensione
Lo Studente deve essere in grado di analizzare da un punto di vista controllistico un sistema biologico, rilevandone le caratteristiche principali.
- Capacità critiche e di giudizio
Lo Studente sarà in grado di analizzare un problema, modellarlo e proporre la migliore strategia di controllo, implementandola per valutarne i risultati
- Capacità comunicative
Le attività del corso consentiranno allo Studente di comunicare e condividere le principali problematiche riguardanti i sistemi di controllo biologici, evidenziando le scelte progettuali, i relativi punti di forza e punti deboli
- Capacità di apprendimento
Le modalità di svolgimento del corso mirano a potenziare le capacità critiche dello Studente, dall’analisi di un problema, allo studio della letteratura, alla fase progettuale e di implementazione
Canali
DANIELA IACOVIELLO Scheda docente
Programma
Introduzione e motivazioni. Richiami di concetti di controlli automatici. Esempi di regolazione fisiologica. Feedback positivo e feedback negativo. Controllo adattativo e controllo non lineare nei sistemi fisiologici. Identificazione di sistemi di controllo fisiologici. Sistemi di controllo non lineari con delayed feedback.
Controllo ottimo. Sistemi complessi
Regolazione peso corporeo. Regolazione sistema endocrino
Regolazione della fluttuazione pupillare. Modello dinamico della regolazione insulina-glucosio.
Sistema cardiocircolatorio e regolazione. Regolazione muscolare. Rimodellamento osseo. Controllo di epidemie. Regolazione del genoma. Esercitazioni con Matlab.
Testi adottati
Tutti i testi suggeriti sono disponibili presso le biblioteche della Sapienza o sono direttamente on line:
Michael C.K.Khoo, Physiological Control Systems, IEEE Press
C.Cobelli, E.Carson, Introduction to modelling in physiology and medicine, Elsevier
P.A.Iglesias, Control Theory and Systems Biology, MIT Press
C.Cosentino, D.Bates, Feedback Control in Systems Biology, CRC Press
C.Cobelli, E.Carson, Modeling Methodology for Physiology and Medicine, Elsevier
V.Comincioli, Metodi numerici e statistici per le scienze applicate, Università degli Studi di Pavia
V.Comincioli, Modelli matematici, Università degli studi di Pavia.
Materiale fornito dal Docente: Il Docente fornisce tutte le slide del corso in anticipo e suggerisce articoli per approfondire gli argomenti
Prerequisiti
Un corso base di Fondamenti di automatica
Modalità di frequenza
Non è necessaria la frequenza, anche se consigliata
Modalità di valutazione
Lo Studente deve svolgere un progetto in gruppo (massimo tre persone) su un tema concordato con il Docente, preparare una relazione ed una presentazione.
Deve sostenere un esame orale sugli argomenti del corso
Data inizio prenotazione | Data fine prenotazione | Data appello |
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01/02/2022 | 10/02/2022 | 11/02/2022 |
01/03/2022 | 10/03/2022 | 11/03/2022 |
01/05/2022 | 02/06/2022 | 03/06/2022 |
01/06/2022 | 20/07/2022 | 22/07/2022 |
01/08/2022 | 11/09/2022 | 12/09/2022 |
18/10/2022 | 30/10/2022 | 31/10/2022 |
14/12/2022 | 05/01/2023 | 10/01/2023 |
- Anno accademico: 2021/2022
- Curriculum: Medicina computazionale (percorso valido anche ai fini del doppio titolo italo-venezuelano)
- Anno: Primo anno
- Semestre: Secondo semestre
- SSD: ING-INF/04
- CFU: 6
- Attività formative affini ed integrative
- Ambito disciplinare: Attività formative affini o integrative
- Ore Aula: 60
- CFU: 6
- SSD: ING-INF/04