SK
EN
Bionics and Biomechanics
Displays a valid description until 31.8.2019. It is being replaced by a department Biology.
Group:
Natural SciencesResearch area:
vedy o živej prírodeEnglish Name of the field of study:
Bionics and BiomechanicsLevels - description
Študijný odbor Bionika a biomechanika sa môže podľa Sústavy študijných odborov vydanej rozhodnutím Ministerstva školstva SR č. 2090/2002-sekr. Zo dňa 16. decembra študovať v:
- treťom stupni vysokoškolského štúdia (PhD.) so štandardnou dĺžkou študijných programov v dennej forme 3 roky (v externej forme 5 rokov).
Content of the study field - general part
Absolvent študijného odboru Bionika a biomechanika je schopný vykonávať profesiu špecialistu
- experta v oblasti bioniky na úrovni Expert s titulom Philosophiae doctor (PhD)
- experta v oblasti biomechaniky na úrovni Expert s titulom Philosophiae doctor (PhD).
Reason for the establishment of a study field
Bionika a biomechanika má interdisciplinárny charakter a patrí v súčasnosti k najdynamickejšie sa rozvíjajúcim vedným odborom. Prispieva k riešeniu závažných problémov relevantných pre ľudské zdravie a významne prispieva k rozvoju moderných technických odborov: informatizácia spoločnosti, výpočtová technika a lekárska elektronika.
Bionika je vedný odbor, ktorý sa zaoberá využívaním znalostí o podstate a priebehu biologických dejov k riešeniu analogických problémov v technike, predovšetkým v oblasti prenosu a spracovania informácií, v oblasti riadenia a ich aplikácií, pri navrhovaní rôznych typov riadiacich a informačných systémov pre účely vedy a praxe.
Bionika sa tiež zaoberá neživými sústavami, ktorých charakteristiky sú podobné ako u živých sústav. Moderná bionika rieši problémy lekárskej elektroniky, automatizovaných meracích a monitorovacích systémov, zaoberá sa problémami zobrazovania (tomografie), spracovania medicínskych obrazov, počítačového modelovania biologických objektov a štruktúr, výskumom senzorických systémov, neurónových sietí, umelej inteligencie a biometriky
Súčasťou bioniky je Biomechanika, vedný odbor o mechanických zákonitostiach pohybu živého organizmu. V súčasnosti je v Európe i vo svete výskum orientovaný na analýzu pohybu človeka vo vzťahu na globálnu úlohu rozvoja mobility človeka, a to aj u osôb so zdravotným postihnutím a starších ľudí. Riešenia spočívajú vo vývoji nových technológií pre analýzu pohybu, jeho rekonštrukciu v 3-D modeloch, špeciálne diagnostické softvéry s aplikáciou pre rôzne odbory ako sú podporné technológie pre zdravotne postihnutých a starších ľudí, športové lekárstvo, pracovné lekárstvo, ortopedicko – protetické riešenia.
Bionika a biomechanika ako vedný odbor pre doktorandské štúdium sa úspešne rozvíja od roku 1997 ako: 39-52-9 bionika a biomechanika. Garantom a sídlom Spoločnej odborovej komisie je Ústav merania SAV. Bionika sa dominantne rozvíja v Ústave merania SAV už od r. 1953. Významným podielom na jeho tvorbe a rozvoji sa podieľali: Fakulta elektrotechniky a informačných technológií STU Bratislava; Ústav lekárskej fyziky a biofyziky, Lekárskej fakulty UK, Bratislava; Katedra rádioelektroniky a multimediálnych komunikácií, Fakulta elektrotechniky a informatiky, TU Košice; a Katedra prístrojového a biomedicínskeho inžinierstva, Strojnícka fakulta, Technická univerzita v Košiciach, Košice.
Examples of similar study field abroad
Identické, resp. podobné študijné odbory sa nachádzajú na väčšine univerzít technického a prírodovedného charakteru v Európe, Amerike a vo väčšine štátov celého sveta, napr.:
Bayreuth Universität v Nemecku; Niels Bohr Inst. Copenhagen v Dánsku; Dept. of Experimental Statistics, Baton University; University of Pennsylvania, Philadelphia, USA; University Hospital Dept. of Diagnostic Radiology, Uppsala University, Švédsko; University of Veszprem, Veszprem, Maďarsko; Institut für Medizinische Physik der Universität Wien, Rakúsko; Institute for Problems of Information Transmission, Russian Academy of Sciences, Moscow, Rusko; Unité de Recherche en Résonance Magnétique, Université Paris-Sud, CIERM, Francúzsko; Magnetic Resonance Centre, Vrije Universiteit, Brussel Belgicko; UCD Dublin, Írska republika, Masarykova Univerzita v Brne, TU v Bialystoku, Univerzita Jagielonska, Krakow, Polytechnika Varšava; Veľká Británia: Univerzity v Birminghame, Bradforde, Cardiffe, Leedse, Sheffielde, Strahclyde,Surrey, Teeside, Ulster, Brighton University of Sussex, Imperial College Londýn; Japonsko: Tokyo University, Kanazawa University; Kanada: University of Alberta, atď.
Definition of related fields of study and differences between them
- Biomedicínske inžinierstvo
- Biotechnológie
- Biofyzika
- Elektronika
- Mechatronika
- Meracia technika
- Informačné systémy
- Umelá inteligencia
- Športová kinantropológia
Content of the study field - description of the first degree
Content of study field - description of the combined first and second degree
Content of the study field - second grade description
Standard length of daily study: 3
Standard length of external study: 5
Content of the study field - description of the third grade
Absolvent ovláda vedecké metódy výskumu v oblastiach: skúmania podstaty a priebehu biologických dejov k riešeniu analogických problémov v technike, prenosu a spracovania informácií, v oblasti riadenia a ich aplikácií, pri navrhovaní rôznych typov riadiacich a informačných systémov pre účely vedy a praxe.
Zameriava sa na získanie najnovších teoretických a technických poznatkov založených na súčasnom stave vedeckého poznania v lekárskej elektronike, v meracích a monitorovacích systémoch, zobrazovania, spracovania medicínskych obrazov, počítačového modelovania biologických objektov a štruktúr, výskumom senzorických systémov, neurónových sietí, umelej inteligencie a biometriky. Skúma živé i neživé systémy a procesy týkajúce sa mechanických zákonitostí pohybu živých organizmov. Vo vzťahu k človeku skúma pohyb najmä z hľadiska kinematiky a kinetiky tuhých látok, mechaniky biotekutín a živých tkanív. Biomechanika sa pri riešení interdisciplinárnych problémov orientuje na kineziologické otázky ako je analýza prototypových aktivít, na ergometriu, športové lekárstvo a športovú kinantropológiu.
Výsledkami tvorivej experimentálnej práce prispieva nielen k rozvoju vedy a vedeckého poznania, ale ich náležitá vedecká hodnota umožňuje ich aplikáciu v technických vedách, hlavne v informatike, lekárskej elektronike, mechatronike a biomechatronike a tiež v lekárskych vedách, botanike, poľnohospodárstve, lesníctve i potravinárstve.
Vymedzenie jadra znalosti (3. stupeň)
Nosné témy jadra znalosti študijného odboru (3. stupeň)
Nosné témy jadra znalosti 3. stupňa t.j. PhD. stupňa vysokoškolského štúdia sú viazané na vedný odbor Bionika a biomechanika:
1. Bionika biologická - skúma základné zákonitosti a princípy, ktorými sa riadi živý organizmus,
2. Bionika teoretická - vytvára matematické modely biologických dejov prebiehajúcich v živom organizme,
3. Bionika technická - vytvára elektronické modely dejov v živom organizme a na základe týchto dejov potom hľadá technické prostriedky, vhodné k návrhu a konštrukcii elektronických prístrojov s vlastnosťami analogickými modelovaným biologickým dejom.
4. Biomechanika - skúmanie mechanických zákonitostí pohybu živých organizmov.
Študijná časť (pomer 1/3):
Jadro obsahuje rámcové témy zamerané na získavanie najnovších vedeckých poznatkov založených na súčasnom stave vedeckého poznania, ktoré sú predpokladom pre úspešné zvládnutie dizertačnej skúšky z nasledovných predmetov:
Predmety všeobecného charakteru (jeden z nich sa vyberá ako povinný): Vybrané state z matematiky, Vybrané state z fyziky, Teoretická elektrotechnika, Teória informácie a signálov,
Teória elektromagnetického poľa, Pravdepodobnosť a matematická štatistika.
Predmety špecializácie, pre medicínsku orientáciu: Biofyzika, Základy fyziológie, Normálna anatómia, histológia a embryológia, Biochémia, Modelovanie, simulácie a riadenie vo fyziológii,
Biotechnológia, Športové lekárstvo, Pracovné lekárstvo, Ortopédia a protetika.
Predmety špecializácie, pre technickú orientáciu: Elektronické meracie metódy, snímače a prístroje, Zobrazovacie metódy a systémy, Číslicové spracovanie obrazových a rečových signálov, Metódy rozpoznávania viacrozmerných signálov, Počítačové spracovanie signálov, Spracovanie a analýza biosignálov, Lekárska elektronika, Biomechanika a biomechanizmy, Biokybernetika a bioriadenie, Biomateriály, Biomedicínska optika, Biologické efekty neionizujúcich elektromagnetických polí, Medicínska informatika, Umelá inteligencia, Aplikovaná mechanika, Rehabilitačné inžinierstvo, Ergonómia, Kineziológia, Spoľahlivosť a bezpečnosť zdravotníckych systémov, Športová kinantropológia.
Vedecká časť (pomer 2/3):
- Je zameraná na samostatné a tvorivé riešenie vedeckých problémov z oblasti moderného výskumu v oblasti bioniky a biomechaniky, ktorá musí spĺňať náročné kritéria, napr. preukázanie schopnosti samostatne získavať teoretické a praktické poznatky. Doktorand musí byť schopný publikovať svoje výsledky v karentovanom časopise a prezentovať vo forme prednášky alebo posteru na vedeckom podujatí.
- Podmienkou riadneho ukončenia doktorandského štúdia je vykonanie dizertačnej skúšky, ktorá patrí medzi štátne skúšky a obhajoba dizertačnej práce, ktorá je záverečnou prácou podľa § 51 ods. 3.