Humán informatika

A tantárgy angol neve: Bio-inspired Signal Processing and Systems

Adatlap utolsó módosítása: 2014. október 14.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Villamosmérnöki szak
Mérnök informatikus szak

Szabadon válaszható tantárgy

Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
VITMAV21   2/2/0/v 4  
3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Vicsi Klára,
4. A tantárgy előadója

  
  Név: Beosztás: Tanszék, Intézet: 
 Dr. Vicsi Klára DSc tud. tanácsadó TMIT
 Sztahó Dávid tud. segédmunkatárs TMIT
   

 

5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít
  1. Jelek és rendszerek (BSc szakmai törzsanyag)
    • Ajánlott: Mesterséges intelligencia (BSc szakmai törzsanyag)

 

7. A tantárgy célkitűzése
  • humánbiológiai jelek –főleg hallási, kismértékben látási, tapintási – információk detektálása, elemzése, feldolgozása számítógép intelligenciák használatával,
  • olyan modellek és technikák megismerése, amelyek a humánbiológiai információfeldolgozást különböző absztrakciós szinteken modellezik,
  • fenti eljárások, modellek, technikai megoldások használata az informatikában
  • agyhullámokkal vezérelt számítógépes technika alapjainak megismerése (brain-machineinterface)
8. A tantárgy részletes tematikája

1. hét: Jelek csoportosítása: determinisztikus és nemdeterminisztikus jelek. Nemdeterminisztikus jelek gépi feldolgozásának alapjai.

2-3. hét: Matematikai statisztika alapjai, statisztikai elemzési módszerek.

4. hét: A hallás biológiai és kognitív háttere, működési mechanizmusok:
A periférikus hallási rendszer működése, idegi folyamatok tárgyalása, a kétfülűhallás, hang percepció,

5. hét: A beszéd előállítás és beszéd percepció biológiai és kognitív háttere. Beszédfolyamat elemei, és az elemek rendszere: -fizikai és nyelvi leírás, artikulációs és percepciós bázis.

6. hét: Beszédben lévő információk gépi feldolgozása I. Hang, beszéd, beszélő felismerése, beszéd detektálás és beszéd felismerés

7. hét: Beszédben lévő információk gépi feldolgozása II. érzelem, fizikai, egészségi állapot felismerése

8. hét: Fénytani alapfogalmak: a látás biológiai és kognitív háttere, működési mechanizmusok

          - Gépi látás alapjai

9. hét:Artikuláció, arcmimika (érzelem), gesztusok gépi felismerése, mintázat felismerés (pattern recognition) és alkalmazásai az emberi (és ember-gép közötti) kommunikáció és viselkedés elemzésében, predikciójában

10. hét: Multimodális rendszerek, szinkronizálás, komplex személyes informatikai megoldások

11. hét: Agyi képalkotó eljárások, az EEG alapjai. Humánbiológiai jelek és feldolgozásuk, alkalmazásaik.

12. hét: Agyi képalkotó eljárások, az MRI alapjai. Humánbiológiai jelek és feldolgozásuk, alkalmazásaik.

13. Agyhullámokkal vezérelt (gondolatvezérelt) számítógépes technika és bionikai vonatkozásai

14. Humán informatika a rehabilitációban, implantátumok (gége, kohleáris, retina, stb, gondolatvezérelt művégtagok)

 

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

Előadás, gyakorlat mindig az adott hét témájához illeszkedően

A gyakorlatok helyei:

BME TMIT Beszédakusztikai Csoport – Informatika ép. B. 157. Labor.

MTA Természettudományi Kutatóközpont Kognitívideg tudományi és Pszichológiai Intézet, Magyar Tudósok  körútja Akadémia épület

 

10. Követelmények
  • A szorgalmi időszakban: 1 ZH. A félév lezárásához (aláíráshoz) szükséges követelmény: a ZH-nak vagy a pótlásnak legalább elégséges (2) szintű teljesítése
  • A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga
  • Elővizsga: nincs
11. Pótlási lehetőségek

Sikertelen zárthelyi a szorgalmi időszakban a pótzárthelyin pótolható. A sikertelen (pót)zárthelyi a pótlási héten különeljárási díj ellenében egy további alkalommal pótolható.

12. Konzultációs lehetőségek Igény esetén, az oktatóval egyeztetett időpontban.
13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom
  1. Saeid Sanei: Adaptive Processing of Brain Signals, John Wiley & Sons, Ltd. 2013
  2. A Magyar Beszéd, Akadémiaikiadó, 2010.
  3. Vicsi K.:Beszédkommunikációjegyzet, http://alpha.tmit.bme.hu/speech/education.php
  4. Brian C.J. Moore: The Psychology of hearing. Academic Press, 2001.
  5. dr. Küstel Marianna (levelező szerző), dr. Ribári Ottó, dr. Répássy Gábor: A süketség gyógyításának hazai eredményei és perspektívái: a cochlearis implantáció – Lege Artis Medicinae 2002;12(4):235-9.
  6. Wilson BS, Finley CC, Lawson DT, Wolford R, Eddington D, Rabinowitz W. Better speech recognition with cochlear implants. Nature 1991;352:236-8.
  7. Dario Floreano: Bio-Inspired Artificial Intelligence: Theories, Methods, and Technologie, MIT Press ©2008
     
14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka
Kontakt óra 56
Félévközi készülés órákra 16
Felkészülés zárthelyire 20
Házi feladat elkészítése  -
Kijelölt írásos tananyag elsajátítása  -
Vizsgafelkészülés 28
Összesen120
15. A tantárgy tematikáját kidolgozta
 Név: Beosztás: Tanszék, Intézet:
 Dr. Vicsi Klára DSc tud. tanácsadó TMIT