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Modulbeschreibung - System- und Biophysik

Nummer
01150
Leitung David Hradetzky (Modulverantwortlicher)
ECTS 3.0
Unterrichtssprache Deutsch
Lernziele/Kompetenzen
  • Anwendung mathematischer Kenntnisse auf reale technische und biologische Fragestellungen (Lösen von Differentialgleichungen)
  • Vermittlung des Systemgedankens (ein System ist mehr als die Summe seiner Komponenten)
  • Vom biologischen oder technischen System zur modellhaften (mathematischen) dynamischen Beschreibung

Mathematische Beschreibung einfachen dynamischen Systemverhaltens.
Modellierung physikalischer und biologischer Systeme mit analytischen und numerischen Methoden.
Lerninhalte
  • Analytische Lösung von einfachen Differentialgleichungen
  • Numerische Lösung mit Hilfe von Matlab/Simulink
  • Grundlagen der Systemtheorie

Dynamische Systemverhalten aus
  • Mechanik (Freier Fall, Masse Feder...)
  • Elektrotechnik (Widerstand, Kondensator, Spule)

Modellierung von Wachstumsprozessen
  • Exponentielles Wachstum
  • Logistisches Wachstum
  • Räuber-Beute-Modell

Compartmental Modelling
  • Reaktionskinetik
  • Demografische Modelle

Ausbreitung von Infektionskrankheiten
Biologische Transportprozesse
  • Diffusion
  • Osmose
  • Transportprozesse in Zellen
  • Entstehung von Membranpotentialen
  • Entstehung und Modellierung von Aktionspotentialen (Neuronen)
Besondere Eintrittsvoraussetzungen B-LST-A 01 010
B-LST-A 01 080
Bibliographie/Literatur Obligatorisch:
Matlab & Simulink Software (Campuslizenz)
Empfohlen:
weitere Infos in der Vorlesung:
Enderle, "Introduction to Biomedical Engineering", Elsevier Academic Press (Deckt die meisten, aber nicht alle Lerninhalte ab)
Modultyp Pflichtmodul
Lehr- und Lernmethoden Vorlesung
Leistungsbewertung gemäss Modulverzeichnis der aktuellen StuPro
Erforderliche Vorkenntnisse 01-010 Physik
01-040 Analysis I
01-045 Analysis II
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