Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (N2)

Sylabus przedmiotu Interfejs mózg-komputer - Przedmiot obieralny II:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych
Profil ogólnoakademicki
Moduł —
Przedmiot Interfejs mózg-komputer - Przedmiot obieralny II
Specjalność grafika komputerowa i systemy multimedialne
Jednostka prowadząca Katedra Systemów Multimedialnych
Nauczyciel odpowiedzialny Izabela Rejer <irejer@wi.zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Izabela Rejer <irejer@wi.zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 11 Grupa obieralna 3

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW3 10 0,80,50zaliczenie
laboratoriaL3 16 1,20,50zaliczenie

Wymagania wstępne

dla tego przedmiotu nie są określone wymagania wstępne

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z charakterystycznymi cechami danych elektroencefalograficznych, sprzętem służących do ich pobierania oraz metodami służącymi do przekształcenia ich w sygnały sterujące pracą urządzeń.
C-2Ukształtowanie umiejętności projektowania interfejsów sterujących pracą urządzeń za pośrednictwem fal mózgowych.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Zapoznanie się z oprogramowaniem do analizy danych elektroencefalograficznych2
T-L-2Zapoznanie się z zasadami działania elektroencefalografu2
T-L-3Stworzenie projektu interfejsu BCI, korzystającego z danych elektroencefalograficznych, przeznaczonego dla konkretnego zadania sterowania.7
T-L-4Przygotowanie eksperymentu badawczego wykorzystującego zaprojektowany interfejs.3
T-L-5Zaliczenie przedmiotu2
16
wykłady
T-W-1Interfejs mózg-komputer (BCI) – podstawowe paradygmaty1
T-W-2Elektroencefalografia (budowa elektroencefalografu, elektrody, artefakty)2
T-W-3Budowa interfejsu BCI3
T-W-4Sterowanie za pomocą interfejsu BCI2
T-W-5Zaliczenie przedmiotu2
10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Udział w zajęciach dydaktycznych16
A-L-2Przygotowanie do ćwiczeń - praca własna studenta4
A-L-3Praca własna nad realizowanym projektem.8
A-L-4Przygotowanie do zaliczenia3
31
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładzie10
A-W-2Praca własna studenta - studia literaturowe i przygotowanie się studenta do zaliczenia wykladu10
A-W-3Uczestnictwo w konsultacjach do wykładu2
22

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny
M-2Dyskusja dydaktyczna
M-3Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych w formie prezentacji wykonanego projektu interfejsu BCI.
S-2Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie wykładu w formie ustnej lub w formie pisemnego testu złożonego z pytań otwartych.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_2A_D17/O/2-2_W01
W wyniku przeprowadzonych wykładów student będzie potrafił: zdefiniować pojęcie interfejsu mózg-komputer; opisać podstawowe metody neuroobrazowania; scharakteryzować podstawowe problemy elektroencefalografii; opisać budowę oraz zasadę działania elektroencefalografu; wskazać różnice między poszczególnymi paradygmatami stosowanymi przy budowie interfejsów BCI; opisać obecne i potencjalne zastosowania tego rodzaju interfejsów w procesie sterowania urządzeniami.		I_2A_W06T2A_W07C-1T-W-2, T-W-1, T-W-3, T-W-4M-1, M-2S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_2A_D17/O/2-2_U01
Po zakończeniu przedmiotu student będzie potrafił stworzyć projekt interfejsu służącego do sterowania urządzeniami w oparciu o fale mózgowe dostosowany do postawionego zadania sterowania.		I_2A_U04, I_2A_U05T2A_U08, T2A_U09, T2A_U11, T2A_U12, T2A_U16, T2A_U17, T2A_U18C-2T-L-2, T-L-3, T-L-1, T-L-4M-3, M-2S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_2A_D17/O/2-2_W01
W wyniku przeprowadzonych wykładów student będzie potrafił: zdefiniować pojęcie interfejsu mózg-komputer; opisać podstawowe metody neuroobrazowania; scharakteryzować podstawowe problemy elektroencefalografii; opisać budowę oraz zasadę działania elektroencefalografu; wskazać różnice między poszczególnymi paradygmatami stosowanymi przy budowie interfejsów BCI; opisać obecne i potencjalne zastosowania tego rodzaju interfejsów w procesie sterowania urządzeniami.		2,0Student nie zna podstawowych pojęć z dziedziny BCI
3,0Student jest w stanie zdefiniować podstawowe pojęcia z dziedziny BCI
3,5Student jest w stanie opisać podstawowe podejścia stosowane przy budowie BCI
4,0Student jest w stanie zastosować zdobytą wiedzę w praktyce, czyli jest w stanie rozwiązać postawiony problem dotyczący zasad działania BCI
4,5Student jest w stanie dokonać analizy porównawczej różnych podejść wykorzystywanych w procesie budowy interfejsów BCI
5,0Student jest w stanie przeprowadzić krytyczną analizę różnych rodzajów interfejsów BCI, oceniając je z różnych punktów widzenia

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_2A_D17/O/2-2_U01
Po zakończeniu przedmiotu student będzie potrafił stworzyć projekt interfejsu służącego do sterowania urządzeniami w oparciu o fale mózgowe dostosowany do postawionego zadania sterowania.		2,0Student nie jest w stanie wykonać ani ogólnego ani szczegółowego projektu interfejsu BSI
3,0Student jest w stanie wykonać ogólny projekt interfejs BCI
3,5Student jest w stanie wykonać szczegółowy projekt interfejs BCI
4,0Student jest w stanie zaimplementować interfejs BCI
4,5Student potrafi zaprojektować eksperyment badawczy adekwatny do stworzonego przez siebie interfejsu BCI
5,0Student potrafi przeprowadzić zaplanowany eksperyment badawczy z wykorzystaniem stworzonego interfejsu BCI oraz dokonać analizy uzyskanych wyników

Literatura podstawowa

  1. Augustyniak Piotr, Przetwarzanie sygnałów elektrodiagnostycznych, AGH - Uczelniane Wydawnictwo Naukowo- Dydaktyczne, Kraków, 2001

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Zapoznanie się z oprogramowaniem do analizy danych elektroencefalograficznych2
T-L-2Zapoznanie się z zasadami działania elektroencefalografu2
T-L-3Stworzenie projektu interfejsu BCI, korzystającego z danych elektroencefalograficznych, przeznaczonego dla konkretnego zadania sterowania.7
T-L-4Przygotowanie eksperymentu badawczego wykorzystującego zaprojektowany interfejs.3
T-L-5Zaliczenie przedmiotu2
16

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Interfejs mózg-komputer (BCI) – podstawowe paradygmaty1
T-W-2Elektroencefalografia (budowa elektroencefalografu, elektrody, artefakty)2
T-W-3Budowa interfejsu BCI3
T-W-4Sterowanie za pomocą interfejsu BCI2
T-W-5Zaliczenie przedmiotu2
10

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Udział w zajęciach dydaktycznych16
A-L-2Przygotowanie do ćwiczeń - praca własna studenta4
A-L-3Praca własna nad realizowanym projektem.8
A-L-4Przygotowanie do zaliczenia3
31
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładzie10
A-W-2Praca własna studenta - studia literaturowe i przygotowanie się studenta do zaliczenia wykladu10
A-W-3Uczestnictwo w konsultacjach do wykładu2
22
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_2A_D17/O/2-2_W01W wyniku przeprowadzonych wykładów student będzie potrafił: zdefiniować pojęcie interfejsu mózg-komputer; opisać podstawowe metody neuroobrazowania; scharakteryzować podstawowe problemy elektroencefalografii; opisać budowę oraz zasadę działania elektroencefalografu; wskazać różnice między poszczególnymi paradygmatami stosowanymi przy budowie interfejsów BCI; opisać obecne i potencjalne zastosowania tego rodzaju interfejsów w procesie sterowania urządzeniami.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_W06Posiada wiedzę o narzędziach sprzętowo-programowych wspomagających rozwiązywanie wybranych i złożonych problemów w różnych obszarach nauki i techniki
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu złożonych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z charakterystycznymi cechami danych elektroencefalograficznych, sprzętem służących do ich pobierania oraz metodami służącymi do przekształcenia ich w sygnały sterujące pracą urządzeń.
Treści programoweT-W-2Elektroencefalografia (budowa elektroencefalografu, elektrody, artefakty)
T-W-1Interfejs mózg-komputer (BCI) – podstawowe paradygmaty
T-W-3Budowa interfejsu BCI
T-W-4Sterowanie za pomocą interfejsu BCI
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
M-2Dyskusja dydaktyczna
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie wykładu w formie ustnej lub w formie pisemnego testu złożonego z pytań otwartych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie zna podstawowych pojęć z dziedziny BCI
3,0Student jest w stanie zdefiniować podstawowe pojęcia z dziedziny BCI
3,5Student jest w stanie opisać podstawowe podejścia stosowane przy budowie BCI
4,0Student jest w stanie zastosować zdobytą wiedzę w praktyce, czyli jest w stanie rozwiązać postawiony problem dotyczący zasad działania BCI
4,5Student jest w stanie dokonać analizy porównawczej różnych podejść wykorzystywanych w procesie budowy interfejsów BCI
5,0Student jest w stanie przeprowadzić krytyczną analizę różnych rodzajów interfejsów BCI, oceniając je z różnych punktów widzenia
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_2A_D17/O/2-2_U01Po zakończeniu przedmiotu student będzie potrafił stworzyć projekt interfejsu służącego do sterowania urządzeniami w oparciu o fale mózgowe dostosowany do postawionego zadania sterowania.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_2A_U04Potrafi wybrać, krytycznie ocenić przydatność i zastosować metodę i narzędzia rozwiązania złożonego zadania inżynierskiego
I_2A_U05Potrafi prawidłowo zaplanować, przeprowadzić eksperyment badawczy, dokonać analizy i prezentacji uzyskanych wyników
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T2A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich i prostych problemów badawczych metody analityczne, symulacyjne i eksperymentalne
T2A_U11potrafi formułować i testować hipotezy związane z problemami inżynierskimi i prostymi problemami badawczymi
T2A_U12potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych osiągnięć (technik i technologii) w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U16potrafi zaproponować ulepszenia (usprawnienia) istniejących rozwiązań technicznych
T2A_U17potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację złożonych zadań inżynierskich, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadań nietypowych, uwzględniając ich aspekty pozatechniczne
T2A_U18potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania zadania inżynierskiego, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów, w tym dostrzec ograniczenia tych metod i narzędzi; potrafi - stosując także koncepcyjnie nowe metody - rozwiązywać złożone zadania inżynierskie, charakterystyczne dla studiowanego kierunku studiów, w tym zadania nietypowe oraz zadania zawierające komponent badawczy
Cel przedmiotuC-2Ukształtowanie umiejętności projektowania interfejsów sterujących pracą urządzeń za pośrednictwem fal mózgowych.
Treści programoweT-L-2Zapoznanie się z zasadami działania elektroencefalografu
T-L-3Stworzenie projektu interfejsu BCI, korzystającego z danych elektroencefalograficznych, przeznaczonego dla konkretnego zadania sterowania.
T-L-1Zapoznanie się z oprogramowaniem do analizy danych elektroencefalograficznych
T-L-4Przygotowanie eksperymentu badawczego wykorzystującego zaprojektowany interfejs.
Metody nauczaniaM-3Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
M-2Dyskusja dydaktyczna
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Końcowe zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych w formie prezentacji wykonanego projektu interfejsu BCI.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie jest w stanie wykonać ani ogólnego ani szczegółowego projektu interfejsu BSI
3,0Student jest w stanie wykonać ogólny projekt interfejs BCI
3,5Student jest w stanie wykonać szczegółowy projekt interfejs BCI
4,0Student jest w stanie zaimplementować interfejs BCI
4,5Student potrafi zaprojektować eksperyment badawczy adekwatny do stworzonego przez siebie interfejsu BCI
5,0Student potrafi przeprowadzić zaplanowany eksperyment badawczy z wykorzystaniem stworzonego interfejsu BCI oraz dokonać analizy uzyskanych wyników