AU kursuskatalog arkiv

BE2 Modellering af biologiske og tekniske systemer (Q1+Q2)+(Q3+Q4) ( efterår 2011 - 10 ECTS )

Rammer for udbud

• Uddannelsessprog: engelsk (eller dansk)
• Niveau: Kandidat
• Semester/kvarter: Efterår: q1-q2, Forår: q3-q4
• Timer per uge: 8 timer pr. uge
• Deltagerbegrænsning: 30
• Undervisningssted: Århus
• Hovedområde: Det Naturvidenskabelige Fakultet
• Udbud ID: 33131

Formål

Modellering af biologiske og tekniske systemer er en del af beslutningsprocesser på mange niveauer i relation til landbrug og miljø. Modeller anvendes også i udvikling og forskning til at undersøge hvordan systemer reagerer under forskellige forhold. Formålet med dette kursus er at de studerende udvikler en solid basis indenfor systemanalyse og modellering således at de kan blive kritiske modelbrugere og så de selv kan udvikle simple modeller for biologiske systemer.

Indhold

De basale koncepter og definitioner omkring modellering, metoder til at formulere konceptuelle og matematiske modeller, parameter estimering, validering og analyse af modeller (herunder Monte-Carlo simulering) vil blive gennemgået. I løbet af kurset vil de studerende selv opbygge modeller til at beskrive følgende udvalgte systemer.

• Kemostater modeller (pH, nitrifikation/denitrifikation, biogas)
• Fotosyntese-modeller
• Populations-modeller
• Model af Sensor
• Varmetransportmodel

Faglige forudsætninger

Matematiske forkundskaber svarende til Calculus1.

Underviser

Mette Lægdsmand, Mette.Laegdsmand@agrsci.dk

Undervisnings- og arbejdsform

Forelæsninger og diskussioner. Teoretiske og praktiske øvelser med simuleringsværktøj. Der udarbejdes i alt 8 rapporter. Alle rapporterne udgør den studerendes portfolio.

Litteratur

J.W. Haefner. 2005. Modeling biological systems - principles and application. 2. ed. Springer, NY og supplerende litteratur

Udbyder

Aarhus School of Engineering

Indgår i følgende studieordninger

Kandidatuddannelsen i Biosystemteknologi

Læringsmål

Forklare relationerne mellem en model, empirisk viden og et virkeligt system.

• Forklare den overordnede modelklassifikation (statisk - dynamisk, empirisk - mekanistisk, deterministisk - stokastisk) og andre centrale definitioner.
• Uddrage en abstrakt model fra virkeligt biologisk system og beskrive denne model i ord og diagrammer.
• Overveje valget af modeltype og detaljeringsniveau i forhold til formålet og typen af system.
• Forklare hovedtrækkene for dynamiske simuleringsmodeller baseret på koblede differentialligninger.
• Forklare, anvende tilnærmede løsninger på differentialligninger.
• Opstille modeller ved brug af software, der benyttes i kurset.
• Parameterisere modeller ved statistisk analyse af empiriske data og teste modeller mod uafhængige data.

Bedømmelse

Mundtlig eksamen (30 min.) efter 7-trinsskalaen. Portfolio med øvelsesbesvarelser skal godkendes inden eksamen. Portfolio danner udgangspunkt for halvdelen af eksamen. Portfolio og mundtlig eksamen vægter ligeligt ved karaktergivning. Intern censur.

Reeksamen vil blive arrangeret efter aftale med underviseren.