GATE Biomedical 강의 계획서

제목 코드 : BM

코스 구조

섹션 / 단위	토픽
Section A	Engineering Mathematics
1과	선형 대수
2 호기	계산법
3과	미분 방정식
4과	복잡한 변수 분석
5과	확률 및 통계
6과	수치 적 방법
Section B	Electric Circuits
Section C	Signals and Systems
Section D	Analog and Digital Electronics
Section E	Measurements and Control Systems
Section F	Sensors and Bio-Instrumentation
Section G	Human Anatomy and Physiology
Section H	Biomechanics
Section I	Medical Imaging Systems
Section J	Biomaterials

강의 계획서

섹션 A : 공학 수학

Unit 1: Linear Algebra

• 행렬 대수
• 선형 연립 방정식
• Eigenvalues
• Eigenvectors

Unit 2: Calculus

• 평균값 정리
• 적분 미적분의 정리
• 명확하고 부적절한 적분의 평가
• 부분 파생 상품
• 최대 및 최소
• 다중 적분
• 푸리에 시리즈
• 벡터 정체성
• 방향성 미분
• 라인 적분
• 표면 적분
• 체적 적분
• 스톡스 정리
• 가우스 정리
• 그린의 정리

Unit 3: Differential equations

• 1 차 방정식 (선형 및 비선형)
• 상수 계수를 갖는 고차 선형 미분 방정식
• 매개 변수 변경 방법
• 코시 방정식
• 오일러 방정식
• 초기 및 경계 값 문제
• 편미분 방정식
• 변수 분리 방법

Unit 4: Complex variables

• 분석 함수
• 코시의 적분 정리
• 코시의 적분 공식
• 테일러 시리즈
• Laurent 시리즈
• 잔차 정리
• 솔루션 적분

Unit 5: Probability and Statistics

• 샘플링 정리
• 조건부 확률
• 평균, 중앙값, 모드, 표준 편차, 랜덤 변수, 이산 및 연속 분포
• 푸 아송 분포
• 정규 분포
• 이항 분포
• 상관 분석,
• 회귀 분석

Unit 6: Numerical Methods

• 비선형 대수 방정식의 해
• 미분 방정식에 대한 단일 및 다단계 방법

섹션 B : 전기 회로

• 전압 및 전류 소스 : 독립적, 종속적, 이상적이고 실용적인
• 저항기, 인덕터, 상호 인덕터 및 커패시터의 VI 관계
• DC 여기를 사용하는 RLC 회로의 과도 분석.
• Kirchhoff의 법칙, 메시 및 노드 분석
• 정리-중첩, 테 베닌, 노턴, 최대 전력 전달 및 상호성.
• AC 양의 피크, 평균 및 RMS 값
• 겉보기, 활성 및 무효 전력;
• 페이저 분석, 임피던스 및 어드미턴스
• 직렬 및 병렬 공진,
• 로커스 다이어그램
• R, L 및 C 요소를 사용한 기본 필터 구현.

섹션 C : 신호 및 시스템

• 연속 및 이산 신호 및 시스템
• 주기적, 비 주기적 및 임펄스 신호
• 샘플링 정리
• 라플라스, 푸리에 및 z 변환
• 전달 함수, 1 차 및 2 차 선형 시간 불변 시스템의 주파수 응답
• 시스템의 임펄스 응답
• 컨볼 루션 및 상관
• 이산 시간 시스템
• 임펄스 응답, 주파수 응답, 펄스 전달 함수, DFT
• IIR 및 FIR 필터의 기초.

섹션 D : 아날로그 및 디지털 전자

• 다이오드의 특성 및 응용
• 제너 다이오드, BJT 및 MOSFET
• 트랜지스터 회로, 피드백 증폭기의 소 신호 분석
• 연산 증폭기의 특성 및 응용
• 차이 증폭기, 가산기, 감산기, 적분기, 미분기, 계측 증폭기, 버퍼.
• 조합 논리 회로
• 부울 함수 최소화
• IC 제품군 : TTL 및 CMOS
• 산술 회로, 비교기
• 슈미트 트리거, 다중 진동기, 순차 회로, 플립 플롭, 시프트 레지스터, 타이머 및 카운터
• 샘플 및 홀드 회로, 멀티플렉서
• ADC 및 DAC의 특성 (분해능, 양자화, 중요 비트, 변환 / 정착 시간)
• 숫자 체계, 마이크로 프로세서 및 마이크로 컨트롤러의 기초 : 애플리케이션, 메모리 및 입출력 인터페이스; 데이터 수집 시스템의 요소.

섹션 E : 측정 및 제어 시스템

• SI 단위
• 측정시 체계적이고 무작위적인 오류
• 불확실성 표현-정확도 및 정밀도 지수, 오류 전파
• PMMC, MI 및 동력계 유형 기기
• DC 전위차계; R, L 및 C, Q- 미터 측정 용 브리지
• 제어 공학의 기초
• 모델링 시스템 : 전달 함수 및 상태 공간 모델
• 안정성 분석 : 시간 도메인 및 주파수 도메인 분석

섹션 F : 센서 및 생체 기기

• 기기 유형-저항성, 용량 성, 유도 성, 압전
• 홀 효과 센서 및 관련 신호 조절 회로
• 광원 및 검출기
• LED, 포토 다이오드, p-inandavalanchephotodiode (APD)
• 광 의존 저항 및 그 특성
• 자기 감지의 기초
• 간섭계-계측 응용 분야
• 광섬유 감지의 기초
• 레이저의 기초
• 생체 신호의 기원, 특성 및 유형
• 생리적 매개 변수 감지 원리
• 변환기의 유형 및 특성
• 생체 전기 신호용 전극
• 생체 전기 신호 및 그 특성
• 생체 전위 증폭기, 잡음 인공물 및 그 관리
• 생의학 기기의 전기 절연 (광 및 전기) 및 안전
• 생체 신호의 생성, 수집, 신호 조절 및 분석 : ECG, EMG, EEG, EOG, 혈액 ERG, PCG, GSR.
• 동맥, 정맥 및 조직의 혈압, 중심 체온, 체적 및 유량 측정 원리 – 폐 체적, 호흡 및 심장 박동.

섹션 G : 인체 해부학 및 생리학

• 인체-근골격계, 호흡기, 순환계, 배설계, 내분비 계, 신경계, 소화기, 신경계, 면역계, 외피 계, 생식계의 기본 요소
• 세포 및 분자 생물학의 기초.

섹션 H : 생체 역학

• 공학 역학
• 경조직
• 연조직
• 인간의 관절과 움직임
• 생체 유체 역학

섹션 I : 의료 영상 시스템

• X-Ray, 초음파, CT, MRI, PET, FMRI, SPECT 및 그 특성의 의료 영상의 기본 물리학 및 계측

섹션 J : 생체 재료

• 생체 재료의 기본 특성, 생체 적합성, 생체 활성, 생분해 성 재료, 기초
• 임플란트 및 의료 기기, 약물 전달 캐리어, 조직 용 스캐 폴드