生体情報処理

科目基礎情報

学校	宇部工業高等専門学校	開講年度	令和05年度 (2023年度)
授業科目	生体情報処理
科目番号	35014	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	制御情報工学科	対象学年	5
開設期	2nd-Q	週時間数	2
教科書/教材	なし（自作資料配布）
担当教員	松坂 建治

到達目標

①演算増幅器の基本的回路構成における利得を計算できる。
②演算増幅器の応用回路構成について動作を説明できる。
③生体の情報伝達および情報表現を行う際の各種モデルについて説明できる。

ルーブリック

	優れた到達レベルの目安	良好な到達レベルの目安	最低限の到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1	演算増幅器の基本的回路構成における回路の利得および周波数特性を計算でき、増幅演算器のオフセットおよびスルーレートについて説明できる。	演算増幅器の基本的回路構成における回路の利得を計算でき、演算増幅器のオフセットおよびスルーレートについて説明できる。	演算増幅器の基本的回路構成における回路の利得を計算できる。	演算増幅器の基本的回路構成における回路の利得を計算できない。
評価項目2	演算増幅器の応用回路構成について動作を説明でき、出力電圧を計算できる。	演算増幅器の応用回路構成について動作を説明でき、いくつかの回路において出力電圧を計算できる。	演算増幅器の応用回路構成について動作を説明できる。	演算増幅器の応用回路構成について動作を説明できない。
評価項目3	生体の情報伝達および情報表現を行う際の各種モデルについて説明でき、出力応答を計算できる。	生体の情報伝達および情報表現を行う際の各種モデルについて説明でき、いくつかのモデルについて出力応答を計算できる。	生体の情報伝達および情報表現を行う際の各種モデルについて説明できる。	生体の情報伝達および情報表現を行う際の各種モデルについて説明できない。

教育方法等

概要:

第2学期開講
この授業では、生体の中で行われる情報伝達のメカニズム・モデルについて学習します。また、これらの情報伝達メカニズムを説明する電子回路モデルについて学び、生物実験で入出力として用いられるアナログ電子回路について、動作原理および特性を解説します。

授業の進め方・方法:

本授業は配布資料・定期試験問題の一部を英語で実施します。
この科目は学修単位科目のため、事前・事後学習としてレポート課題等を実施します。
また、これらのレポート課題は評価対象となります。

注意点:

電気回路・電子回路の基本知識が必要である。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	2ndQ
		9週	ガイダンス	シラバスから学習の意義、授業の進め方、評価方法を説明できる。
		10週	生体細胞概要 運動神経の情報伝達	生体細胞の基本構成について理解し説明できる。 運動神経の情報伝達について仕組みを理解し説明できる。
		11週	Hodgkin-Huxleyモデル	Hodgkin-Huxleyモデルについて理解し説明できる。
		12週	積分発火モデル	積分発火ニューロンモデルについて理解し説明できる。
		13週	演算増幅器	・理想演算増幅器 ・反転増幅器 ・非反転増幅器 ・電圧フォロワ ・差動入力増幅器 について要求条件および回路構成が説明できる。 また、これらの回路について利得を計算できる。
		14週	演算増幅器の応用	・加算回路と減算回路 ・積分回路と微分回路 ・比較回路と絶対値回路 ・対数増幅回路と逆対数増幅回路 ・発振回路 の基本構成について説明できる。
		15週	実際の演算増幅器 受動回路のパルス応答	・オフセットとドリフト ・スルーレート ・周波数特性 について説明できる。 ・RC回路とRL回路 の応答について説明できる。 ・トランジスタのスイッチング特性 ・トランジスタの過渡応答 について説明できる。
		16週	期末試験 期末試験答案返却

評価割合

	試験	自学自習レポート	合計
総合評価割合	80	20	100
知識の基本的な理解【知識・記憶、理解レベル】	40	10	50
思考・推論・創造への適用力【適用、分析レベル】	20	5	25
汎用的技能【論理的思考能力】	20	5	25