Dauer:
2 Semester | Angebotsturnus:
Jährlich, kann sowohl im SoSe als auch im WiSe begonnen werden | Leistungspunkte:
12 |
Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester: - Master Robotics and Autonomous Systems 2019 (Vertiefungsmodul), Vertiefung, 1. oder 2. Fachsemester
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Lehrveranstaltungen: - CS4270-Ü: Medizinische Robotik (Übung, 1 SWS)
- CS5280-S: Seminar Robotik und Automation (Seminar, 2 SWS)
- CS4270-V: Medizinische Robotik (Vorlesung, 2 SWS)
- ME4030-Ü: Inverse Probleme bei der Bildgebung (Übung, 1 SWS)
- ME4030-V: Inverse Probleme bei der Bildgebung (Vorlesung, 2 SWS)
| Workload: - 190 Stunden Selbststudium
- 150 Stunden Präsenzstudium
- 20 Stunden Prüfungsvorbereitung
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Lehrinhalte: | - Einführung in inverse und schlecht gestellte Probleme anhand von ausgewählten Beispielen (u.a. Seismologie, Impedanztomographie, Wärmeleitung, Computertomographie, Akustik)
- Begriff der Schlechtgestelltheit eines inversen Problems (Hadamard)
- Singulärwertzerlegung und generalisierte Inverse
- Regularisierungsmethoden (z.B. Tikhonov, Phillips, Ivanov)
- Entfaltung
- Bildrestauration (Deblurring, Defokussierung)
- Statistische Methoden (Bayes, Maximum Likelihood)
- Computertomographie, Magnetic Particle Imaging
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Qualifikationsziele/Kompetenzen: - Die Studierenden können den Begriff der Schlechtgestelltheit eines inversen Problems erläutern und gegebene inverse Probleme hinsichtlich Gut- oder Schlechtgestelltheit unterscheiden.
- Sie sind fähig, inverse Problemstellungen der Bildgebung mathematisch zu formulieren und mit geeigneten numerischen Methoden (approximativ) zu lösen.
- Sie können die Kondition einer Problemstellung und die Stabilität eines Verfahrens beurteilen.
- Sie beherrschen unterschiedliche Regularisierungsmethoden und sind in der Lage diese auf praktische Problemstellungen anzuwenden.
- Sie kennen Methoden zur Bestimmung eines geeigneten Regularisierungsparameters.
- Sie können Methoden der Bildrekonstruktion und -restauration auf reale Messdaten anwenden.
- Studierende können die Konzepte Vorwärts- und Rückwärtsrechnung anhand der Beispiele 3-Achs-Roboter und 6-Achs Roboter erklären.
- Sie können Methoden der medizinischen Robotik auf einfache praktischen Anwendungen übertragen.
- Sie können Methoden des Bewegungslernens auf einfache praktische Anwendungen übertragen.
- Sie können Muster für dynamische Berechnungen modifizieren, um eigene Konstruktionen zu berechnen.
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Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch: - Klausur oder mündliche Prüfung nach Maßgabe des Dozenten
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Modulverantwortlicher: Lehrende: |
Literatur: - Kak and Slaney: Principles of Computerized Tomographic Imaging - SIAM Series 33, New York, 2001
- Natterer and Wübbeling: Mathematical Methods in Image Reconstruction - SIAM Monographs, New York 2001
- Bertero and Boccacci: Inverse Problems in Imaging - IoP Press, London, 2002
- Andreas Rieder: Keine Probleme mit inversen Problemen - Vieweg, Wiesbaden, 2003
- Buzug: Computed Tomography - Springer, Berlin, 2008
- J. -C. Latombe: Robot Motion Planning - Dordrecht: Kluwer 1990
- J.J. Craig: Introduction to Robotics - Pearson Prentice Hall 2002
- : Vorlesungsskript: Med. Robotik (400 Seiten Volltext)
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Sprache: - Wird nur auf Englisch angeboten
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Bemerkungen:Zulassungsvoraussetzungen zur Belegung des Moduls: - Keine Zulassungsvoraussetzungen zur Teilnahme an Modul-Prüfung(en): - Erfolgreiche Bearbeitung von Übungen gemäß Vorgabe am Semesteranfang Modulprüfung(en): - RO5100-L1: Medizinische Robotik, Eine mündliche Prüfung über die Inhalte beider Teilmodule, 100% der Modulnote - CS5280-S: Seminar Robotik und Automation, muss bestanden sein (Anteil Institut für Robotik und Kognitive Systeme an Medizinische Robotik ist 100%) (Anteil Institut für Medizintechnik an Inverse Probleme bei der Bildgebung ist 100%) (Anteil Institut für Robotik und Kognitive Systeme an S ist 33%) (Anteil Institut für Medizinische Elektrotechnik an S ist 33%) (Anteil Institut für Technische Informatik an S ist 33%) |
Letzte Änderung: 26.7.2023 |
für die Ukraine