Questo insegnamento è presente nel seguente gruppo opzionale

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 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
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
Scheda insegnamento
  • 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
Caratteristiche
  • Attività formative affini ed integrative
  • Ambito disciplinare: Attività formative affini o integrative
  • Ore Aula: 60
  • CFU: 6
  • SSD: ING-INF/04