FGA0014 -
PROCESSAMENTO DE SINAIS BIOLÓGICOS - Turma 01 (35T45) - 2024/2
Local: SALA S6
Prof. Marcus Chaffim -
https://pesquisar.unb.br/professor/marcus-vinicius-chaffim-costa
OBJETIVOS
- Apresentar ao
aluno a importância da formulação matemática para representação e manipulação de
sinais biológicos.
- Capacitar o aluno a aplicar a
teoria matemática clássica ao contexto dos sinais biológicos.
- Proporcionar
conhecimentos básicos para o cálculo numérico de operações sobre sinais biológicos me
formato digital.
- Desenvolver manipulações
sobre sinais biológicos em representação digital por meio de ferramentas
computacionais.
- Elaborar análises de sistemas
computacionais aplicados no processamento e análise de sinais biológicos
digitalizados.
- Fixar conceitos e
metodologias que propiciem estudos mais avançados na área.
EMENTA
1) Conceitos básicos de sinais e sistemas em tempo discreto;
2) Introdução aos sinais biomédicos;
3) Formação, aquisição e propriedades dos sinais eletroencefalográficos (EEG), eletrocardiográficos (ECG) e eletromiográficos (EMG);
4) Digitalização de sinais; Conceitos de processamento digital de sinais;
5) Transformadas, convolução, correlação, filtros digitais;
6) Filtragem (redução de ruído) em sinais biomédicos;
7) Aplicações de sinais biomédicos e extração de parâmetros de interesse.
PROGRAMA
1) Introdução aos sinais biológicos;
2) Formação, aquisição e propriedades dos sinais eletrofisiológicos;
3) Revisão de Sistemas lineares, Transformadas ortogonais e Representações Lineares Transformadas;
4) Transformada de Fourier de curto termo e princípios de representação tempo-frequência;
5) Revisão de conceitos e métodos de decomposição e síntese multitaxa de sinais;
6) Bancos de filtros, Análise multirresolução, Transformada de Wavelets Contínua e Transformada de Wavelets Discreta;
7) Características temporais e/ou espectrais dos sinais eletrocardiográficos (ECG), eletromiográficos (EMG) e eletroencefalográficos (EEG);
8) Detecção e extração automática de parâmetros de interesse em sinais biomédicos;
9) Classificadores de sinais a partir de parâmetros de interesse;
10) Noções de compressão de sinais eletrofisiológicos;
11) Aplicações de sinais biomédicos em estudos e caracterização de eventos fisiológicos.
REFERÊNCIAS
BÁSICAS
[1] [
EBOOKCENTRAL ] Sörnmo, Leif, Laguna, Pablo, Bioelectrical Signal
Processing in Cardiac and Neurological Applications, Elsevier Science &
Technology, 2005. ProQuest Ebook Central, https://ebookcentral.proquest.com/lib/univbrasilia-ebooks/detail.action?docID=317027.
ISBN 9781493301454
[2] [
MINHABCEDIGITAL ] DINIZ, Paulo S. R. Processamento digital de sinais projeto e
análise de sistemas. 2. Porto Alegre Bookman 2014 1 recurso online ISBN
9788582601242 - Disponível em https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788582601242/
[3] [OPEN
ACCESS] VETTERLI, Martin; KOVAČEVIĆ, Jelena. Wavelets and subband coding.
Prentice-hall, 1995. ISBN 978-1484886991 Disponível em https://www.waveletsandsubbandcoding.org/Repository/VetterliKovacevic95_Manuscript.pdf -
Acesso em 30 de julho de 2020.
[4] RANGAYYAN, Rangaraj M.
Biomedical signal analysis. 2nd edition Wiley-IEEE Press, 2015. ISBN
978-0470911396
[5] BRUCE, Eugene N. Biomedical
signal processing and signal modeling. Wiley, New York, 2001. ISBN
978-0471345404
[6] [
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Analysis, Artech House, 2006. ProQuest Ebook Central, https://ebookcentral.proquest.com/lib/univbrasilia-ebooks/detail.action?docID=338739
[7] MERLETTI, Roberto; FARINA,
Dario (Ed.). Surface electromyography: physiology, engineering, and
applications. John Wiley & Sons, 2016. ISBN 978-1118987025
[8] SIULY,
Siuly; LI, Yan; ZHANG, Yanchun. EEG Signal Analysis and Classification:
Techniques and Applications. Springer, 2017. ISBN 978-3319476520
[9] SUBASI,
Abdulhamit. Practical guide for biomedical signals analysis using machine
learning techniques: A MATLAB based approach. Academic Press, 2019. ISBN
978-0128174449
[10] BRUNTON,
Steven L.; KUTZ, J. Nathan. Data-driven science and engineering: Machine
learning, dynamical systems, and control. Cambridge University Press, 2019.
ISBN 978-110842209
[11] NAJARIAN,
Kayvan; SPLINTER, Robert. Biomedical signal and image processing, 2nd edition.
CRC press, 2012. ISBN 978-1439870334
[12] HU, Li;
ZHANG, Zhiguo (Ed.). EEG Signal Processing and Feature Extraction. Springer
Singapore, 2019. ISBN: 978-9811391125
[13] COHEN,
Mike X. Analyzing neural time series data: theory and practice. MIT Press,
2014. ISBN 978-0262019873
[14] [ Open Access ]
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9780387310732. Disponível em: https://www.microsoft.com/en-us/research/uploads/prod/2006/01
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REFERÊNCIAS
COMPLEMENTARES:
[15] [OPEN ACCESS] VETTERLI,
Martin; KOVAČEVIĆ, Jelena; GOYAL, Vivek K. Foundations of signal processing.
Cambridge University Press, 2014. (Print ISBN 978-1107038608) (Online ISBN
978-1139839099) Disponível em http://fourierandwavelets.org/FSP_v1.1_2014.pdf -
Acesso em 30 de julho de 2020.
[16] [OPEN
ACCESS] KOVAČEVIĆ, Jelena; GOYAL, Vivek K.; VETTERLI, Martin. Fourier and
wavelet signal processing. Fourier and Wavelets. org, p. 1-294, 2013.
Disponível em http://fourierandwavelets.org/FWSP_a3.2_2013.pdf -
Acesso em 30 de julho de 2020.
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em https://plataforma.bvirtual.com.br/Leitor/Publicacao/3625/pdf/
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MIT Press, 2012. ProQuest Ebook Central, https://ebookcentral.proquest.com/lib/univbrasilia-ebooks/detail.action?docID=3339490.
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[19] [
EBOOKCENTRAL ] Alpaydin, Ethem. Introduction to Machine Learning, MIT
Press, 2014. ProQuest Ebook Central, https://ebookcentral.proquest.com/lib/univbrasilia-ebooks/detail.action?docID=3339851. ISBN
do Impresso 9780262028189. ISBN do Livro Eletrônico 9780262325745.
[20] [
EBOOKCENTRAL ] Semmlow, John. Circuits, Signals, and Systems for
Bioengineers: A MATLAB-Based Introduction, Elsevier Science & Technology,
2005. ProQuest Ebook Central, https://ebookcentral.proquest.com/lib/univbrasilia-ebooks/detail.action?docID=232141.
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EBOOKCENTRAL ] Theis, Fabian J., and Anke Meyer-Bäse. Biomedical Signal
Analysis: Contemporary Methods and Applications, MIT Press, 2010. ProQuest
Ebook Central, https://ebookcentral.proquest.com/lib/univbrasilia-ebooks/detail.action?docID=3339120
ISBN 9780262013284
[23] [
EBOOKCENTRAL ] van, Drongelen, Wim. Signal Processing for Neuroscientists : An
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Drongelen, Elsevier Science & Technology, 2006. ProQuest Ebook
Central, https://ebookcentral.proquest.com/lib/univbrasilia-ebooks/detail.action?docID=283974
[24] [
EBOOKCENTRAL ] Kamath, Markad V.; Watanabe, Mari and Upton, Adrian. (Ed.) Heart
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EBOOKCENTRAL ] Niedermeyer's Electroencephalography : Basic Principles,
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Central, https://ebookcentral.proquest.com/lib/univbrasilia-ebooks/detail.action?docID=2032003 ISBN
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EBOOKCENTRAL ] Rojo-Alvarez, Jose Luis, et al. Digital Signal Processing with
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EBOOKCENTRAL ] Manolakis, Dimitris, et al. Statistical and Adaptive Signal
Processing: Spectral Estimation, Signal Modeling, Adaptive Filtering and Array
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Acesso em 03/06/2022.
FERRAMENTAS
COMPUTACIONAIS
[34] GNU
Octave – Scientific Programming Language. Disponível em: https://www.gnu.org/software/octave
[35] PYTHON
3.X – Anaconda Individual Edition.
Disponível em: https://www.anaconda.com/products/individual