Guia docente 2023_24
Escuela de Ingeniería Industrial
Máster Universitario en Ingeniería Biomédica
 Asignaturas
  Modelado y simulación sistemas biomédicos
   Contenidos
Tema Subtema
1. Introducción al modelado matemático en biomedicina 1.1. Motivación e historia de los modelos en biomedicina
1.2. Modelado dinámico: componentes y paradigmas
1.3. Tipos de modelos dinámicos
1.3.1. Grafos
1.3.2. Ecuaciones diferenciales
1.4. Combinaciones de modelos
1.5. Ejemplos
2. Sistemas dinámicos biomédicos y formalismos para su modelado 2.1. Tipos de biosistemas de interés
2.2. Cinética de las reacciones bioquímicas
2.3. Nivel celular
2.3.1. Metabolismo
2.3.2. Señalización celular
2.3.3. Expresión génica
2.4. Nivel orgánico
2.4.1. Electrofisiología
2.4.2. Regulación de la glucosa
2.4.3. Farmacocinética y farmacodinámica
2.5. Nivel de poblaciones
2.5.1. Epidemiología
2.5.2. Comunidades microbianas
3. Métodos numéricos de simulación 3.1. Integración de ecuaciones diferenciales ordinarias lineales
3.1.1. Transformada de Laplace
3.1.2. Función de transferencia
3.2. Integración de ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales
3.2.1. Métodos de paso fijo
3.2.2. Métodos de paso variable
3.3. Integración de ecuaciones estocásticas
3.3.1. Algoritmo de Gillespie
3.4. Software de simulación
3.4.1. Entornos de programación de propósito general
3.4.2. Herramientas de simulación especializadas
3.5. Estándares, formatos y repositorios
4. Construcción de modelos e identificación de sistemas 4.0. PASO 0: obtener las ecuaciones del modelo
4.1. PASO 1: analizar observabilidad e identificabilidad estructural
4.2. PASO 2: definir la función objetivo
4.3. PASO 3: optimización de los parámetros
4.3.1. Métodos locales
4.3.2. Métodos globales
4.3.3. Definición del problema de optimización
4.4. PASO 4: análisis de la bondad del ajuste
4.5. PASO 5: cuantificación de la incertidumbre de los parámetros
4.6. PASO 6: cuantificación de la incertidumbre en las predicciones
4.7. Diseño de experimentos
4.8. Selección de modelos
4.9. Recursos software
5. Comportamiento dinámico 5.1. Equilibrio y estabilidad
5.1.1. Caracterización matemática de la estabilidad
5.2. Bifurcaciones
5.3. Oscilaciones
5.4. Robustez
5.4.1. Redundancia
5.4.2. Insensibilidad paramétrica
5.4.3. Realimentación
5.4.4. Prealimentación
5.5. Reducción de modelos
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