Skip to main content

Læknisfræðileg verkfræði

Læknisfræðileg verkfræði

Verkfræði- og náttúruvísindasvið

Læknisfræðileg verkfræði

BS gráða –

Læknisfræðileg verkfræði (e. Medical Engineering) er vinsælt fagsvið sem hefur verið í miklum vexti og þróun undanfarin ár.

Læknisfræðileg verkfræði er kjörsvið innan Rafmagns- og tölvuverkfræði og er sótt um sem námsleið í Rafmagns- og tölvuverkfræði.

Síðustu ár hefur orðið sprenging í þróun verkfræðilausna til að bæta læknisþjónustu og eru gríðarmikil tækifæri til frekari framþróunar.

Í námi í læknisfræðilegri verkfræði fá nemendur að kynnast því hvernig aðferðafræði rafmagns- og tölvuverkfræði er notuð til þess að þróa lausnir á læknisfræðilegum vandamálum.

Skipulag náms

X

Eðlisfræði 1 V (EÐL102G)

Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál aflfræði, stöðufræði og bylgjufræði til þeirrar hlítar að þeir geti beitt þeim við lausn dæma. Námskeiðinu er m.a. ætlað að vera undirstaða í þessum greinum fyrir frekara nám í verkfræði.

Námsefni: Hugtök, einingar, tölur, víddir. Vigrar. Gangfræði. Hreyfifræði agna, tregða, kraftar og lögmál Newtons. Núningur. Vinna og orka og varðveisla orkunnar. Skriðþungi, árekstrar. Agnakerfi, massamiðja. Snúningur stjarfhlutar. Hverfiþungi og hverfitregða. Stöðufræði. Þyngd. Storka og straumefni, jafna Bernoullis. Sveiflur: Hreinar, deyfðar og þvingaðar. Bylgjur. Hljóð.

Verklegt: Gerðar eru 3 verklegar æfingar þar sem viðfangsefnin eru einkum sótt í aflfræði og áhersla lögð á að kynna nemendum verklag við gagnasöfnun og úrvinnslu gagna.  Nemendur skila vinnubókum fyrir verklegu æfingarnar og fá einkunn.

Athugið að kennslubókin er aðgengileg nemendum í gegnum Canvas án endurgjalds.

X

Nám og störf í rafmagns- og tölvuverkfræði (RAF101G)

Nám í rafmagns- og tölvuverkfræði, á grunn- og framhaldsstigi, er kynnt og skoðað hvar og hvernig námið mun nýtast í hinum margvíslegu störfum. Heimsótt eru fyrirtæki og stofnanir til að kynnast störfum rafmagns- og tölvuverkfræðinga og gestir flytja erindi og ræða við nemendur í kennslustundum til að varpa ljósi á hin fjölbreytilegu viðfangsefni sem fengist er við í rafmagns- og tölvuverkfræði. Kynnt eru fagfélög rafmagns- og tölvuverkfræðinga og fjallað er um siðareglur þeirra. Í námskeiðinu er nemendum gefinn kostur á að fást við afmörkuð viðfangsefni sem gefur þeim innsýn í nám í greininni og þau störf sem taka við að því loknu.

X

Tölvunarfræði 1 (TÖL101G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort TÖL101G Tölvunarfræði 1 eða TÖL105G Tölvunarfræði 1a.

Forritunarmálið Java verður notað til að kynnast grundvallaratriðum í tölvuforritun. Æfingar í forritasmíð verða á dagskrá allt misserið. Áhersla verður lögð á skipulegar og rökstuddar aðferðir við smíði forrita og góða innri skjölun. Helstu hugtök tengd tölvum og forritun. Klasar, hlutir og aðferðir. Stýrisetningar. Strengir og fylki, aðgerðir og innbyggð föll. Inntaks- og úttaksaðgerðir. Erfðir. Hugtök varðandi hönnun og byggingu kerfa og vinnubrögð við forritun. Ítrun og endurkvæmni. Röðun og leit.

X

Stærðfræðigreining I (STÆ104G)

Rauntölur. Markgildi og samfelld föll. Deildanleg föll, reglur um afleiður, afleiður af hærri röð, stofnföll. Notkun deildareiknings: Útgildisverkefni, línuleg nálgun. Torræð föll. Meðalgildissetning, setningar l'Hôpitals og Taylors. Heildun: Ákveðin heildi og reiknireglur fyrir þau. Undirstöðusetning deilda- og heildareikningsins. Heildunartækni, óeiginleg heildi. Notkun heildareiknings: Bogalengd, flatarmál, rúmmál, þungamiðjur. Runur og raðir, samleitnipróf. Veldaraðir, Taylor-raðir. Venjulegar afleiðujöfnur: Aðskiljanlegar og einsleitar afleiðujöfnur fyrstu raðar, línulegar afleiðujöfnur fyrstu raðar, línulegar afleiðujöfnur annarrar raðar með fastastuðlum.

X

Línuleg algebra (STÆ107G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G  Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ107G Línuleg algebra.

Fjallað er um undirstöðuatriði línulegar algebru yfir rauntölurnar.

Viðfangsefni: Línuleg jöfnuhneppi,fylkjareikningur, Gauss-Jordan aðferð.  Vigurrúm og hlutrúm þeirra.  Línulega óháð hlutmengi, grunnar og vídd.  Línulegar varpanir, myndrúm og kjarni.  Depilfargfeldið, lengd og horn.  Rúmmál í margvíðu hnitarúmi og krossfeldi í þrívíðu.  Flatneskjur, stikaframsetning og fólgin framsetning.  Hornrétt ofanvörp og einingaréttir grunnar.  Aðferð Grams og Schmidts.  Ákveður og andhverfur fylkja.  Eigingildi, eiginvigrar og hornalínugerningur.

X

Eðlisfræði 2 V (EÐL201G)

Kennt í 12 vikur. Markmið: Að kynna nemendum aðferðir og grundvallarlögmál rafsegulfræði og ljósfræði. Námsefni: Hleðsla og rafsvið. Lögmál Gauss. Rafmætti. Þéttar og rafsvarar. Rafstraumur, viðnám, rafrásir. Segulsvið. Lögmál Ampères og Faradays. Span. Rafsveiflur og riðstraumur. Jöfnur Maxwells. Rafsegulbylgjur. Endurkast og ljósbrot. Linsur og speglar. Bylgjuljósfræði. Verklegt: Gerðar eru fjórar tilraunir í ljósfræði og almennri rafsegulfræði. Nemendur skila vinnubókum fyrir allar tilraunir og formlegri skýrslu um eina tíma tilraun.

X

Tölvunarfræði 2 (TÖL203G)

Námskeiðið mun nota forritunarmálið Java. Fjallað er um gagnaskipan, reiknirit og huglæg gagnatög. Meðal gagnaskipana, sem farið er yfir, eru listar, hlaðar, biðraðir, forgangsbiðraðir, tré, tvítré, tvíleitartré og hrúgur auk viðkomandi reiknirita. Kynnt verða ýmis leitar- og röðunarreiknirit. Reiknirit eru greind, hvað þau taka langan tíma í vinnslu og hve mikið minnisrými. Forritunarverkefni, sem nota áðurnefnda gagnaskipan og reiknirit, eru leyst í Java. Mörg lítil forritunarverkefni verða í námskeiðinu.

X

Greining og hönnun stafrænna rása (TÖV201G)

Virkni og notkun flétturása, kóðara, afkóðara, lesminni (ROM), og forritanlegs rökrásabúnaðar við rásahönnun. Hönnun og greining reiknirása, samleggjari/frádragari, margfaldari. Hönnun og greining runurása bæði samhæfðar og ósamhæfðar. Farið verður í hönnun rása með D og JK vippum. Sérstakar runurásir, teljarar og hliðrunargisti. Meðhöndlun og notkun stöðuvéla (FSM). Stöðulágmörkun, stöðustjórnun, stöðukennsl. Runuvinnsla með stöðuvélum. Grundvallaratriði í notkun vélhermimáls (HDL) og forritanlegs rása búnaðar (FPGA) í samræmi við fyrrnefndar rásir. Nemendur munu skila sjö verklegum verkefnum sem byggja á stafrænni rásahönnun, Verilog og FPGA. Auk þess munu nemendur kynnast eldri aðferðum með notkun á tengibrettum til að byggja rásir nokkurra valinna verkefna.

Á síðari vikum námskeiðsins verður farið í hönnun flóknari rása með verilog og FPGA. Fjallað verður um kerfi á kubb ofl. Sem tengist notkunn FPGA og Xilinx hönnunarumhverfisins.

Markmið: Meðal markmiða námskeiðsins er að nemendur átti sig á grundvallaratriðum á greiningu og hönnun stafrænna rása og öðlist reynslu og þekkingu á leiðandi aðferðum við hönnun stafrænna rása.

X

Stærðfræðigreining II (STÆ205G)

Opin mengi og lokuð. Varpanir, markgildi og samfelldni. Deildanlegar varpanir, hlutafleiður og keðjuregla. Jacobi-fylki. Stiglar og stefnuafleiður. Blandaðar hlutafleiður. Ferlar. Vigursvið og streymi. Sívalningshnit og kúluhnit. Taylor-margliður. Útgildi og flokkun stöðupunkta. Skilyrt útgildi. Fólgin föll og staðbundnar andhverfur. Ferilheildi, stofnföll. Heildun falla af tveimur breytistærðum. Óeiginleg heildi. Setning Greens. Einfaldlega samanhangandi svæði. Breytuskipti í tvöföldu heildi. Margföld heildi. Breytuskipti í margföldu heildi. Heildun á flötum. Flatarheildi vigursviðs. Setningar Stokes og Gauss.

X

Greining rása (RAF201G)

Skilgreining á ýmsum hugtökum og rásaeiningum. Lögmál Kirchhoffs, möskva- og hnútapunktajöfnur. Rásir með viðnámi, fylkjareikningur. Stýrðar lindir. Thévenin- og Norton-jafngildisrásir. Aðgerðamagnarar. Merki. Rásir með viðnámi, rýmd, spani og gagnkvæmu spani. Greining í tímarúmi: Kerfisjöfnur, fyrstu og annarrar gráðu rásir. Greining í vísaplani. Reikniæfingar með PSpice og Matlab.

X

Tölvuhögun - verklegt (TÖV302G)

Verklegur hluti námskeiðsins TÖV301G Tölvuhögun.

X

Merki og kerfi - verklegt (RAF305G)

Verklegur hluti námskeiðsins RAF301G Merki og kerfi.

X

Stærðfræðigreining III (STÆ302G)

Í námskeiðinu er fjallað undistöðuatriði um tvö svið
stærðfræðigreiningar, tvinnfallagreiningu og afleiðujöfnur, með áherslu á hagnýtingu og útreikninga á lausnum.

Viðfangsefni: Tvinntölur og varpanir á svæðum í tvinntalnasléttunni. Föll af einni tvinnbreytistærð. Fáguð föll. Veldisvísisfallið, lograr, rætur og horn. Cauchy-setningin og Cauchy-formúlan. Samleitni í jöfnum mæli. Veldaraðir. Laurent-raðir. Leifareikningur. Hagnýtingar á tvinnfallagreiningu í straumfræði. Venjulegar afleiðujöfnur og afleiðujöfnuhneppi. Línulegar afleiðujöfnur  með fastastuðlum. Ýmsar aðferðir til að reikna út sérlausnir. Green-föll fyrir upphafsgildisverkefni. Línuleg
afleiðujöfnuhneppi. Veldisvísisfylkið. Veldaraðalausnir og aðferð Frobeniusar. Laplace-ummyndun og notkun hennar við lausn á afleiðujöfnum. Leifaformúlur fyrir Fourier-myndir og andhverfar Laplace-myndir.

X

Rafræn mælitækni (RAF302G)

Kynning á rafrænum merkjum, eiginleikum og mælingu þeirra.
Umfjöllun um mæliskekkjur og útbreiðslu þeirra í mælikerfum
Aflgjafar og merkjagjafar.
Kynning á skynjurum sem breyta mældum stærðum í rafmerki.
Kynning á einstökum hlutum mælikerfa, t.d. mögnurum, síum og A/D breytum
Rafmælingar með hliðrænum og stafrænum fjölmælum.
Mælingar með sveiflusjám.
Mælingar á viðnámum, spólum og þéttum með fjölmælum, sveiflusjám og mælibrúm.
Truflanir og takmörkun þeirra.
Viðnám, þéttar, spólur og aðrir íhlutir, uppbygging þeirra, litakóðar, meðferð hálfleiðara.
Rafkerfi húss og tilraunastofu, meðferð rafmagns og tækja í tilraunastofu.
Slysahætta, umgengnisreglur.
Heimadæmi og heimaverkefni.
Verklegar æfingar í tilraunastofu.
Hönnunarverkefni: Hönnun mælibúnaðar.

Námskeiðið er á haustmisseri og er þannig sett upp að vikulega eru tveir fyrirlestrar, unnar eru þrjár verklegar æfingar á misserinu og nemendur fá tvö smíðaverkefni þar sem þeir eiga að setja saman rafeindarásir og fá þær til að virka á réttan hátt. Fyrra smíðaverkefnið er mjög einfalt þar sem fólk lærir t.d. að lóða saman íhluti skv. gefinni teikningu en í seinna verkefninu fá nemendur frjálsar hendur og þurfa að hanna rás sem mælir einhverja stærð og framkvæmir aðgerðir á grundvelli mælingarinnar. Nemendur skila skýrslu um bæði verkefni og einnig myndbandi um seinna verkefnið. Auk þessa verður lagt fyrir einfalt mælingaverkefni þar sem nemendur safna mæligildum og vinna þau tölfræðilega. Hið einfalda fyrra smíðaverkefni er ætlað hverjum nemanda en seinna verkefnið mega nemendur vinna allt að fjórir saman. Algengast hefur verið að þrír nemendur vinni saman í hópi.

X

Rafeindatækni fastra efna (EÐL301G)

Undirstöðuatriði almennrar skammtafræði og safneðlisfræði. Gerð atómsins. Atómkraftar og uppbygging efnisins. Borðalíkanið. Rafeiginleikar málma og hálfleiðara. Ljóseiginleikar hálfleiðara. Samskeyti hálfleiðara. P-N Tvistar og Schottky-tvistar. Rafsviðssmárar (FET) og nórar (BJT). CMOS. Ljóstvistar, sólarhlöð og hálfleiðaraleisar.

X

Tölvuhögun (TÖV301G)

Þetta er kynningaráfangi á tölvuhögun og hönnun. Lýsing á grundvallaratriðum í uppbyggingu vélbúnaðar og hugbúnaðar algengra tölva. Farið er yfir vistunaraðferðir, pípun og vélamál. Miðstýrieining, örforritun, inn/út-flutningur, reikniaðferðir. Lýst er mismunandi högun á aðalminni, flýtiminni og jaðarskilum. Minnishögun í CISC og RISC-tölvum er borin saman. Farið er yfir ígreipt tölvukerfi og gjörvastýringar (microcontrollers). Í lokin er kynnt flokkun Flynns á stórum tölvukerfum. Verklegar smalamáls æfingar byggjast á notkun Motorolla 68k hermis. Xilinx Virtex 2Pro FPGA borð notuð við verklegar æfingar er lúta að högun gjörvans og afköstum hans.

Markmið:
Aðalmarkmið námskeiðsins er að nemendur átti sig á grundvallaratriðum er varða uppbyggingu og högun aðal og undirkerfa í tölvum og tölvubúnaði, og hvernig þessi kerfi vinna saman. Önnur markmið námskeiðsins lúta að afkastagetu miðað við ólíka högun gjörva, útfærslu mjúkra gjörva í FPGA og hvernig æðri forritunarmál og þýðendur notfæra sér vélbúnað tölvunar.

Kennslufyrirkomulag:
Fyrirlestrar 2 x 75 mínútur á viku, auk þess eru dæma- og verklegir tímar eftir þörfum, 1 x 100 mínútur á viku. Ætlast er til frumkvæði nemenda við að leysa verklegar æfingar og leyta sér aðstoðar kennara ef með þarf.

X

Merki og kerfi (RAF301G)

Stakræn og samfelld merki. Yfirfærsluföll og földun. Mismunajöfnur og diffurjöfnur. Fourier-raðir og Fourier-varpanir. Fourier-greining stakrænna merkja. Laplace-vörpun og notkun hennar til greiningar samfelldra merkja. Z-vörpun og notkun hennar til greiningar stakrænna merkja. Heimadæmi og reikniverkefni með Matlab.

X

Líkindaaðferðir - verklegt (RAF407G)

Æfingar í RAF404G Líkindaaðferðir.

X

Greining og uppbygging rása - verklegt (RAF405G)

Verklegur þáttur RAF401G Greining og uppbygging rása.

X

Greining og uppbygging rása (RAF401G)

Tvígáttungar (fjórpólar). Greining rása í s-plani með Laplace-vörpun. Bode-rit. Krítiskar tíðnir. Yfirfærsluföll og drifpunktsföll. Nálgunarföll fyrir síur, hliðrænar síur. Tíðnivarpanir. Bygging hliðrænna yfirfærslufalla með LC- og RC-stigarásum. Bygging virkra rása. Söfnun hliðrænna merkja og kynning á stafrænum síum; IIR og FIR. Reikniæfingar, verklegar æfingar.

X

Rafeindatækni 1 - verklegt (RAF406G)

Námskeiðið byggir á verklegum æfingum með námskeiðinu Rafeindatækni 1. Framkvæmdar eru verklegar æfingar þar sem búnar eru til rafeindarásir, framkvæmdar mælingar og prófanir skv. verklýsingu. Skilað er skriflegum skýrslum um æfingarnar þar sem með skýrum og vönduðum hætti er gerð grein fyrir æfingunum og helstu niðurstöðum. Kennt er um virkni helsta búnaðar, íhluta og verkfæra í rafeindatækni og þjálfuð færni í notkun. Einnig er kynnt virkni helstu tækja, s.s. fjölmæla, sveiflusjár og merkjagjafa, og þjálfuð færni í notkun þeirra. Kynnt er hermun rafeindarása, s.s. með SPICE, og hermun notuð við greiningu rása.

X

Rafsegulfræði (RAF402G)

Í námskeiðinu fá nemendur þekkingu og færni til að beita rafsegulfræði og tengja hana viðfangsefnum á sviði rafmagns- og tölvuverkfræði. Fjallað er um merkjalínur, útbreiðslu og endurkast púlsa og sínusmerkja, víxlverkun, standbylgjur, töp og aðlögun. Farið er yfir rafstöðufræði, lögmál Coulombs og Gauss, jöfnur Laplace og Poissons og notkun þeirra, segulstöðufræði, lögmál Ampere og Biot-Savart og beitingu þeirra. Kynntar eru jöfnur Maxwells, lausnir sem rafsegulbylgjur, afl og útbreiðslu þeirra, Poynting vigur, pólun, endurkast og brot. Unnið er með einföld loftnet og loftnetastæður, móttöku rafsegulbylgna með loftnetum, fæðingu afls inn í loftnet og útgeislun frá þeim.

X

Rafeindatækni 1 (RAF403G)

Almennir eiginleikar magnara, tíðnisvörun og Bode gröf. Aðgerðamagnarar og algengar gerðir rása sem byggja á þeim, mismunaháttar- og samháttarmerki, skekkjur í aðgerðamögnurum. Díóður og líkön þeirra, brotspenna og zener virkni díóða, afriðlar, klippirásir og klemmurásir með díóðum. Grunnvirkni tvískeyttra nóra (BJT) og feta (MOSFET), upprifjun úr eðlisfræði hálfleiðara, tengsl straums og spennu, stórmerkislíkön. Grunngerðir transistormagnara, smámerkisgreining, reglun DC vinnupunkts með afturvirkni, algengar magnararásir.

X

Líkindaaðferðir (RAF404G)

Námskeiðinu er ætlað að kynna nemendum hugtökin líkindi og slembiferli. Notkun þeirra er síðan rædd í tengslum við verkfræðileg vandamál. Sérstök áhersla er lögð á notkun líkindafræði og slembiferla í kerfisgreiningu. Undirstöðuatriði líkindafræði (mengi, háðar og óháðar hendingar, líkindi). Slembibreytur, einvíðar dreifingar, dreififöll, þéttiföll, normaldreifing og helsta markgildissetning tölfræðinnar. Fylgni og margvíðar dreifingar. Undirstöðuatriði tölfræði. Slembiferli. Sjálf- og þverfylgni. Aflróf. Svörun línulegra kerfa við slembiinnmerkjum.

X

Læknisfræðileg myndgreiningarkerfi (RAF507M)

Kynning á grundvallaratriðum læknisfræðilegra myndgreiningartækja frá merkjafræðilegu sjónarhorni. Farið verður yfir tækjabúnaðinn, eðlisfræðina og merkjafræðina sem notuð er í röntgen, tölvusneiðmynd, geislamyndgerð (þ.e. SPECT og PET), sónar og segulómun (MRI).  Aðaláhersla verður lögð á fræðin hvernig myndir verða til í þessum tækjum, hvaða merki frá líkamanum er verið að mæla og hvernig merkið/mælingin er notuð til að búa til mynd. Auk þess verður fjallað um gæði myndanna í hverju tæki, þ. á m. upplausn, skerpu, SNR og bjögun.

X

Merkjafræði (RAF503G)

Markmið námskeiðsins er að leggja grunn að hönnun stafrænna sía. Helstu atriði: Stakræn, endanleg stakræn og hröð Fourier vörpun. Byggingarform stakrænna sía. Afturleitnar síur (IIR), framleitnar síur (FIR), áhrif endanlegrar orðlengdar í stafrænum síum. Síun hvikulla merkja og greining eiginleika þeirra byggt á Fourier-greiningu. Lotubundin stakræn merkjafræði.

X

Erfðafræði B (LÍF540G)

Ekki fyrir nemendur í BS námi í líffræði. Samkennt með LÍF109G Erfðafræði.

Fyrirlestrar: Lögmál Mendels. Erfðamynstur. Kynlitningar, mannerfðafræði, umfrymiserfðir. Litningar, bygging litninga. Frumuskipting (mítósa og meiósa), lífsferlarTengsl, endurröðun og kortlagning gena í heilkjörnungum. Bakteríuerfðafræði. Kortlagning gena í heilkjörnungum, fernugreining. Litningabreytingar. Arfgerð og svipgerð. Erfðaefnið DNA. Eftirmyndun. Umritun. Próteinmyndun. Stjórn genastarfs. Erfðatækni. Erfðamengjafræði. Stökklar. Stökkbreytingar. Viðgerðir og endurröðun. Greiningartækni erfðavísinda. Tilraunalífverur.

Próf: Dæmatímar og moodle lotumat 10%, skriflegt 90%. Lágmarkseinkunnar er krafist í báðum prófhlutum.

X

Reiknirit í lífupplýsingafræði (TÖL504M)

Efni námskeiðsins eru helstu reiknirit sem notuð eru í lífupplýsingafræði. Í upphafi er stutt yfirlit yfir erfðamengjafræði og reiknirit fyrir nemendur af öðrum sviðum. Námskeiðinu er skipt upp í nokkrar einingar og er hverri ætlað að fara yfir einstök verkefni í lífupplýsingafræði sem mótast af rannsóknarverkefnum. Hver eining samanstendur af verkefnislýsingu og aðferðum sem beitt er við úrlausn. Viðfangsefnin verða m.a. mynstraleit, strengjafjarlægð, samröðun gena og erfðamengja, þyrpingagreining, raðgreining og myndun erfðamengja og að lokum aðferðir við úrvinnslu úr háhraðaraðgreiningar gögnum.

X

Lífeðlisfræði fyrir verkfræðinema (LÆK516G)

Farið í byggingu og starfsemi frumna og frumulíffæra, lífsameindir, stjórnun orkubúskapar og efnaskipta, boðskipti á milli frumna, lífeðlislega starfsemi taugakerfa, hormónakerfa og vöðva. Sérstök áhersla á rafritsmælingar sem notaðar eru í heilbrigðisvísindum.

X

Rafkerfi rafknúins kappakstursbíls, A hluti (RAF506G)

Í námskeiðinu fá nemendur þjálfun í hönnun, smíði og prófunum rafbúnaðar með þátttöku í hinu alþjóðlega Formula Student verkefni, þar sem rafknúinn kappakstursbíll er hannaður, smíðaður, prófaður og sendur til alþjóðlegrar keppnisþátttöku háskóla.
Jafnframt því sem nemendur fá þjálfun í þverfaglegri verkefnavinnu er megináhersla lögð á að þeir nýti í námskeiðinu þekkingu sína á sviði rafmagns- og tölvuverkfræði. Unnið verður að rafkerfi bílsins, s.s. rafhlöðum og rafhleðslubúnaði, rafdrifum og stýringum þeirra, skynjurum og öryggiskerfi. Ennfremur verður unnið að tölvustýringum, rauntímahugbúnaði og tækjasamskiptum. Þá verður lögð áhersla á frágang rafbúnaðar, prófanir og sannreynt að raf- og tölvubúnaðurinn uppfylli staðla fyrir bílinn.
Námskeiðið fer fram í nánu samstarfi við námskeiðið VÉL606M, þar sem nemendur námskeiðanna starfa að sameiginlegu verkefni, þróun rafknúins kappakstursbíls. Unnið verður í teymum og mun kennari hafa umsjón með nemendum námskeiðsins í hverju teymi og bera ábyrgð á námsmati.

Verkefnadrifin kúrs þar sem nemendur leita til leiðbeinanda eftir þörfum, innan þeirra marka sem reglur um Formula Student leyfa.

X

Rafeindatækni 2 (RAF504G)

Helstu atriði magnara gerða úr samrásum (integrated circuits) og samanburður við rásir samsettar úr aðskildum íhlutum (discrete components). Algengar rásaeiningar sem notaðar eru í samrásamögnurum, s.s. straumspeglar, mismunapör, kaskóðumagnarar, fjölstigamagnarar og útgangsstig. Hátíðnieiginleikar magnara, afturverkun og Miller virkni. Unnið er með framangreind atriði jöfnum höndum fyrir MOS og BJT rásir. Jafnhliða kennslu yfir misserið vinna nemendur í hópum að hönnunarverkefnum þar sem beitt er fræðilegri þekkingu, hönnun og prófun rafeindarása.

X

Fjarskiptaverkfræði (RAF501G)

Fjarskipti mynda eina af grunnstoðum nútíma þjóðfélags og eru nýtt á sífellt fleiri sviðum. Fjarskiptatæknin hefur þróast mjög hratt á undanförnum árum og er þróuninni hvergi nærri lokið, hvorki er varðar tæknina sjálfa né nýtingu hennar. Því er ljóst að þekking á fjarskiptaverkfræði verður eftirsótt um langa framtíð. 

Þetta námskeið veitir grunnþekkingu á fjarskiptaverkfræði með áherslu á kerfissýn. Byrjað verður á að fjalla lauslega um sögu fjarskiptanna. Fjallað verður um helstu leiðir til að meðhöndla merki fyrir og eftir sendingu yfir rás, bæði fyrir hliðrænar og stafrænar sendingar. Fjarskiptamiðlar verða kynntir, þráðlaus og þráðbundin fjarskipti, styrk- og hornmótun, fléttun og margnýting fjarskiptarása, kynning á slembibreytum og –ferlum, suð í fjarskiptakerfum og hvernig velja þarf merkisstyrk, stafrænar mótunaraðferðir, augarit og lögmál  Shannons um rásarrýmd. Að lokum verður fjallað um kóðun gagna og hvernig skynja má villur og jafnvel leiðrétta þær.  Kennsla mun að mestu fara fram á fyrirlestra- og umræðuformi og verkefni unnin í tímum. Ætlast er til að nemendur skili heimadæmum.

X

Inngangur að vélrænu námi og gervigreind (RAF620M)

Mynstursgreining (e. pattern recognition) fjallar um þróun aðferða til að finna mynstur í gögnum og nýta þau til dæmis fyrir flokkun á gögnum. Mynsturgreining er oft kölluð vélrænn lærdómur (e. machine learning), og er skyld tölfræðilegi merkjafræði (e. statistical signal processing). Notkunarsvið mynstursgreiningar er víðtækt og má þar nefna: merkjafræði, stýritækni, tölvusjón, læknisfræðileg verkfræði og margt fleira. Tilgangur námskeiðsins er að kynna fyrir nemendum helstu aðferðir mynsturgreiningar ásamt helstu notkunarsviðum hennar. Viðfangsefni námskeiðsins eru sjálfbeindar lærdómsaðferðir eins og aðhvarfsgreining og flokkun, óleiðbendar lærdómsaðferðir eins og víddafækkun, og kynning á djúpum lærdómi (e. deep learning).

X

Hagnýt verkfræði í læknisfræði (RAF615M)

Í námskeiðinu kynnast nemendur hagnýtingu á rafmagns- og tölvuverkfræði í læknisfræði og erfðafræði.  Fengnir verða gestafyrirlesarar úr fyrirtækjum landsins, sem sérhæfa sig í notkun rafmagns- og tölvuverkfræði við lausn læknisfræðilegra vandamála.  Nemendur fá þannig að kynnast þróun og nýsköpun, sem er í fararbroddi á sviðinu. Fjallað verður m.a. um raðgreiningaraðferðir,merkjafræði og myndgreiningu í erfðafræði, merkjafræði og skynjara m.a. í tengslum við svefn og merki taugakerfisins, o.fl.   Að lokum fá nemendur að kynnast skrifum rannsóknaáætlana og styrkumsókna, sem snúa að rannsóknum bæði í iðnaði og háskólum.

X

Töluleg greining (STÆ405G)

Einingar til BS-prófs gilda aðeins fyrir annaðhvort REI201G Stærðfræði og reiknifræði eða STÆ405G Töluleg greining.

Undirstöðuhugtök um nálgun og skekkjumat. Lausn línulegra og ólínulegra jöfnuhneppa. PLU-þáttun. Margliðubrúun, splæsibrúun og aðhvarfsgreining. Töluleg nálgun afleiða og heilda. Útgiskun. Töluleg lausn upphafshafsgildisverkefna fyrir venjuleg afleiðujöfnuhneppi. Fjölskrefaaðferðir. Töluleg lausn jaðargildisverkefna fyrir venjulegar afleiðujöfnur.

Gefin er einkunn fyrir skriflegar úrlausnir á forritunarverkefnum og vegur hún 30% af heildareinkunn. Stúdent verður að hafa lágmarkseinkunn 5 bæði fyrir verkefni og lokapróf.

X

Stærðfræðigreining IV (STÆ401G)

Markmið: Að kynna fyrir nemendum Fourier-greiningu og hlutafleiðujöfnur og hagnýtingu á þeim.

Lýsing: Fourier-raðir og þverstöðluð fallakerfi, jaðargildisverkefni fyrir venjulega afleiðuvirkja, eigingildisverkefni fyrir Sturm-Liouville-virkja, Fourier-ummyndun, bylgjujafnan, varmaleiðnijafnan og Laplace-jafnan leystar á ýmsum svæðum í einni, tveimur og þremur víddum með aðferðum úr fyrri hluta námskeiðsins, aðskilnaður breytistærða, grunnlausn, Green-föll, speglunaraðferðin.

X

Verkfræði ígreyptra kerfa (TÖV602M)

Í námskeiðinu er kynntar forritunaraðferðir fyrir ígreypt kerfi. Sérstök áhersla er lögð á samskeiðni, rauntímavinnslu og atburðadrifna forritun. Farið verður yfir hvaða stuðning ýmis forritunarmál hafa við áðurnefnd atriði. Kynnt er Unified Modeling Language (UML) fyrir rauntímakerfi, hönnun fjölverkavinnslu og útfærsla í ígreyptum kerfum, forritun samskeiða þráða og forritun þráða sem deila minni og hafa samskipti sín á milli. Í námskeiðinu eru verklegar æfingar sem nota þróunarumhverfi og borð frá Xilinx.

X

Hlutanetið (TÖV604M)

Þetta er yfirgripsmikið námskeið um hlutanetið og skynjaranet, sem nær yfir alla þætti er snerta notkun, högun og fjarskiptareglur. Athyglinni er ekki aðeins beint að netum á þurrlendi heldur einnig að netum neðansjávar, neðanjarðar og í geimnum. 

X

Rafkerfi rafknúins kappakstursbíls, B hluti (RAF612G)

Í námskeiðinu fá nemendur þjálfun í hönnun, smíði og prófunum rafbúnaðar með þátttöku í hinu alþjóðlega Formula Student verkefni, þar sem rafknúinn kappakstursbíll er hannaður, smíðaður, prófaður og sendur til alþjóðlegrar keppnisþátttöku háskóla.

Jafnframt því sem nemendur fá þjálfun í þverfaglegri verkefnavinnu er megináhersla lögð á að þeir nýti í námskeiðinu þekkingu sína á sviði rafmagns- og tölvuverkfræði. Unnið verður að rafkerfi bílsins, s.s. rafhlöðum og rafhleðslubúnaði, rafdrifum og stýringum þeirra, skynjurum og öryggiskerfi. Ennfremur verður unnið að tölvustýringum, rauntímahugbúnaði og tækjasamskiptum. Þá verður lögð áhersla á frágang rafbúnaðar, prófanir og sannreynt að raf- og tölvubúnaðurinn uppfylli staðla fyrir bílinn.

Námskeiðið fer fram í nánu samstarfi við námskeiðið VÉL606M, þar sem nemendur námskeiðanna starfa að sameiginlegu verkefni, þróun rafknúins kappakstursbíls. Unnið verður í teymum og mun kennari hafa umsjón með nemendum námskeiðsins í hverju teymi og bera ábyrgð á námsmati.

Verkefnadrifinn kúrs þar sem nemendur leita til leiðbeinanda eftir þörfum, innan þeirra marka sem reglur um Formula Student leyfa.

X

Greining raforkukerfa (RAF613G)

SG_HP_image2.jpg

Inngangur um afl í riðstraumsrás. Skilgreining launafls og raunafls í raforkukerfi, 3-fasa kerfi og 1-fasa jafngildi. Samhverfir þættir og einfasa jafngildi viðnáms, spenna og rafala fyrir jákvæða, neikvæða og núllröð. Álag og áhrifaþættir svo sem spenna og tíðni. Tímasveiflur álags. Einlínumyndir og einingakerfið. Samfasarafalinn í raforkukerfi og hegðun rafalans við stöðugt ástand. Spennirinn í raforkukerfi. Helstu gerðir spenna í 1-fasa og 3-fasa kerfi og notkunarsvið þeirra. Kjörspennir, auto-spennir, tappastilltir spennar og stýrispennar. Líkan af spenninum í raforkukerfi. Háspennulínur. Útreikningur á rýmd, spani og viðnámi fyrir kerfi samsíða leiðara, með sérstöku tilliti til 3-fasa háspennulína. Háspennulínur með mörgum leiðurum í hverjum fasa og kerfislíkön háspennulína. Langar línur. Flutningstakmarkanir háspennulína. Aflflæðigreining kerfis. Aflflæðijöfnur og notkun tölulegra aðferða til lausnar aflflæðivandamálsins með tölvu með Gauss og Newtonsaðferðum með Matlab og/eða öðrum hugbúnaði. Hraðvirkt ótengt aflflæði og jafnstraumsígildi (DC) aflflæðis. 3-fasa samhverft skammhlaup í raforkukerfi. Einfaldar aðferðir við útreikning á skammhlaupi. Skammhlaupsafl, z-fylki og notkun fylkjaaðferða við skammhlaupsreikninga með notkun Matlab.

X

Þráðlaus fjarskipti (RAF616M)

Stafræn farsímakerfi komu á sjónarsviðið snemma á 10. áratugnum. Segja má að þau hafi valdið þjóðfélagslegri byltingu sem fólst í því að hægt er að ná sambandi við fólk hvar og hvenær sem er. Tilkoma snjallsíma og háhraða farsímakerfa hefur jafnframt stóraukið möguleika fólks til að afla sér upplýsinga á texta-, hljóð- eða myndformi, nærri hvar og hvenær sem er. Wi-Fi hefur einnig þróast hratt undanfarin ár og vegna þess nýtur fólk „frelsis“ þráðlausra fjarskipta á heimilum og í fyrirtækjum. Þráðlaus fjarskipti snerta fleiri svið tilverunnar, sjónvarpi og útvarpi er m.a. dreift með þráðlausum fjarskiptakerfum og fjarskipti við farartæki eru þráðlaus. Staðsetningartækni með gervitunglum, Internet hlutanna (e. Internet of Things, IoT) og „Machine-To-Machine“ (M2M) byggja á þráðlausum fjarskiptum og verður því gerð nokkur skil.

Í námskeiðinu verður farið yfir undirstöður þráðlausra fjarskipta, sem eru m.a. loftnet og bylgjuútbreiðsla, flutningslínur og hegðun rása á hátíðni. Lýst verður eiginleikum kynslóða farsímatækninnar allt frá fyrstu kynslóð til þeirra fimmtu. Má þar nefna mótunartækni QAM og fléttunartækni FDMA, CDMA, TDMA, W-CDMA og OFDM(A) og loftnetatækni sem byggir á MIMO. Enn fremur verður fjallað um tvírásaraðferðirnar TDD og FDD. Þjónustuþættir farsímatækni verða til umfjöllunar eins og gagnatengingar, talþjónusta þ.á m. VoLTE.

Fjallað verður um staðlana fyrir Wi-Fi, IEEE 802.11, Blátönn og Zigbee sem byggja á 802.15 staðlaröðinni og Z-Wave. Þráðlaus skynjaranet eru gjarnan byggð á þessari tækni og verða þeim gerð stutt skil.

Til viðbótar verður tæpt á öðrum sviðum þráðlausra fjarskipta eins og stafrænum þráðlausum sendingum sjónvarps með DVB-T og DVB-S tækni og lítillega fjallað um fjarskipti um gervitungl og staðsetningarækni með gervitunglum.

Kennslan mun að mestu fara fram á fyrirlestra- og umræðuformi. Unnin verða verkefni en auk þess eiga nemendur að skrifa fjórar greinar um valið efni og halda stutta fyrirlestra um efnið.

X

Nýsköpun og gerð viðskiptaáætlana (IÐN202M)

Markmið: Gera nemendur færa um að skilja eðli og ferli nýsköpunar, einkenni og virkjun frumkvæðis og skrifa viðskiptaáætlun fyrir tiltekna hugmynd. Fjallað verður um öll atriði er tengjast gerð viðskiptaáætlana. Þar er einkum um að ræða; hugmyndaleit, hugmyndamat og skilgreining á viðskiptahugmynd (þörf og lausn). Markaðsmál, sölumál og samkeppni varðandi hugmyndina og framsetning eftirpurnarfalls. Tæknin sem lausnin byggir á og tæknileg sérstaða lausnarinnar. Gerð framkvæmdaáætlunar fyrir tæknilega útfærslu lausnarinnar (verk- og tímaáætlun). Vernd hugverka og einkaleyfi. Gerð stofnkostnaðar- og fjármögnunaráætlunar. Gerð fjárhagsáætlana; rekstrar- og greiðsluáætlun ásamt áætlun um efnahagsreikning og arðsemis- og andvirðismat. Útreikningur ýmissa lykiltalna. Umfjöllun um stofnendur, eigendur og stjórnskipulag. Verkefnavinna: Þátttakendur vinna verkefni á grundvelli hugmyndaleitar og hugmyndamats. Verkefnin eru annað hvort sprottin úr hugmyndum þátttakenda eða tengjast starfandi fyrirtækjum. Verkefnin eru unnin í þriggja manna hópum og skila nemendur 4 áfangaskýrslum og verja verkefnin munnlega í lok misseris. Lokaskýrsla skal vera fullmótuð viðskiptaáætlun ásamt arðsemismati og tillögum um hvernig verkefninu skuli hrint í framkvæmd.

X

Línuleg kerfi (RAF602M)

  • Stýringar fyrir erfið kerfi
  • Hönnun ástandsafturverkandi stýringa
  • Hönnun á aðfelluskoðurum
  • Einsleitar varpanir yfir á sértæk ástandsform
  • Stýranleiki og skoðanleiki
  • Bestun (Linear Quadratic Regulator - LQR) - línulegar kvaðratískar ástandsafturverkandi stýringar)
  • Kalman síun (Kalman filtering)
  • Ástandsafturverkandi stýringar og skoðarar á formi yfirfærslufalla, skertir skoðarar
  • Truflanaskoðarar
  • Framverkandi stýringar (FeedForward -FF) og stýringar byggðar á innra líkani (Internal Model Control - IMC)
  • Stuðlajafnandi PID stýringar
  • Stýringar byggðar á spálíkani (Model Prediction Control - MPC)
  • Líkansauðkenning (System Identification) 
X

Róbótar og tölvusjón (RAF614M)

Stærðfræðileg undirstaða hnitakerfa og varpana. Hreyfifræði (kinematics), framvirkar og bakvirkar lausnir. Greining og stýring hraða hreyfinga. Hreyfiferlar í þrívíðu rúmi og brúun milli forritaðra punkta á hreyfiferlum. Notkun tölvusjónar, skynjara og endatóla með róbótum. Stýring og forritun róbóta. Æfingar og hermanir.

X

Undirstöður internetsins (RAF617M)

Fjarskipti nútímans einkennast af því að gögnin eru send eftir fastlínunetum stærstan hluta leiðarinnar en við seinasta spölinn er oft notuð þráðlaus tækni sem veitir þægindi þráðlausrar upplifunar. Nærri öll gögn sem send eru milli fólks eða tækja fara eftir fastlínukerfum stærstan hluta leiðarinnar. Fyrir verkfræðinga á sviði fjarskipta skiptir því afar miklu að hafa yfirgripsmikla þekkingu á fastlínunetum og þeim fjölbreyttu aðferðum sem beitt er á því sviði.

Í námskeiðinu verða kenndar helstu aðferðir við uppbyggingu stofnneta, ljósleiðaratækni verður kynnt og m.a.farið yfir DWDM, SDH, Ethernet, ATM og MPLS-TP. Á sviði aðgangsneta verður ítarlega fjallað um kopar-, kóax- og ljósleiðaranet, ADSL, VDSL, G.fast og fleiri meðlimi DSL fjölskyldunnar, kapalkerfi og DOCSIS staðalinn, FTTH og mismunandi útfærslur þeirra eins og virkt Ethernet og GPON.

Grunntækni fastlínuneta nútímans er IP tæknin og verða henni gerð góð skil allt frá bitaflutningslagi til notkunarlags. Á greinalagi verður lögð áhersla á Ethernet og MPLS. Farið verður í rása- og pakkaskiptingu, rásamiðuð og rásalaus fjarskipti. Þjónustuþáttum eins og PSTN, VoIP, IPTV, OTT og P2P verður lýst. Jafnframt verður fjallað um bakfæðingu þráðlausra neta eins og farsíma og Wi-Fi. Sýndarvæðing í fjarskiptum verður kynnt og fjallað um hugbúnaðardrifin net (SDN) ásamt sýndarvæðingu netaðgerða (NFV). Farið verður yfir laga- og regluumhverfi fjarskipta og fjallað um þætti eins og nethlutleysi, netnjósnir, skerðingu netfrelsis og aðila eins og Google, Apple, Microsoft og Netflix. Að lokum verður stuttlega farið í staðarnet (LAN) með áherslu á heimanet. Fjallað verður um beina, myndlykla, NAS, fjarskipti um raflínur (PLC), plastljósleiðara, MOCA og Wi-Fi kynnt til sögunnar.

Kennslan mun að mestu fara fram á fyrirlestra- og umræðuformi. Unnin verða verkefni á sviði IP fjarskipta en auk þess eiga nemendur að skrifa fjórar greinar um valið efni og halda stutta fyrirlestra um efnið.

X

Inngangur að kerfislíffræði (LVF601M)

Kerfislíffræði er þverfaglegt svið sem rannsakar líffræðileg fyrirbæri byggt á samverkandi líffræðilegum þáttum. Í kerfislíffræði er sérstök áhersla lögð á það hvernig líffræðileg kerfi breytast yfir tíma. Í þessu námskeiði munum við fjalla sérstaklega um þá þætti kerfislíffræðinnar sem snúa að heilsu og sjúkdómum manna.

Þetta námskeið mun kynna 1) notkun líkana fyrir líffræðileg ferli (bæði genastjórnunarlíkön og efnaskiptalíkön); 2) frumulíffræðileg fyrirbæri sem stuðla að samvægi (e. homeostasis), t.d. þroskun vefja og seiglu örvera og 3) greiningu á sameindamynstri sem finnast í stórum erfðagreiningargögnum, sem tengjast sjúkdómum í mönnum og geta nýst í flokkun sjúklinga og uppgötvun lífmerkja. Þannig mun námskeiðið fjalla um notkun kerfislíffræðilegra aðferða á þremur helstu stigum líffræðinnar, þ.e. á sameindum, frumum og lífverum.

Námskeiðið felur í sér lestur og túlkun vísindagreina, útfærslu reiknirita, vinnslu á rannsóknarverkefni og kynningu á vísindalegum niðurstöðum.

Fyrirlestrar munu samanstanda af bæði (1) kynningu á grunnhugtökum kerfislíffræðinnar og (2) tölvukennslu þar sem Python forritunarmálið er notað. Námskeiðið verður kennt á ensku.

X

Reiknirit í lífupplýsingafræði (TÖL604M)

Efni námskeiðsins eru helstu reiknirit sem notuð eru í lífupplýsingafræði. Í upphafi er stutt yfirlit yfir erfðamengjafræði og reiknirit fyrir nemendur af öðrum sviðum. Námskeiðinu er skipt upp í nokkrar einingar og er hverri ætlað að fara yfir einstök verkefni í lífupplýsingafræði sem mótast af rannsóknarverkefnum. Hver eining samanstendur af verkefnislýsingu og aðferðum sem beitt er við úrlausn. Viðfangsefnin verða m.a. mynstraleit, strengjafjarlægð, samröðun gena og erfðamengja, þyrpingagreining, raðgreining og myndun erfðamengja og að lokum aðferðir við úrvinnslu úr háhraðaraðgreiningar gögnum.

Öll fög eru skyldufög nemaVValfagBBundið val er háð skilyrðum ENámskeiðið er ekki kennt á misserinuNámsleiðin í Kennsluskrá

Hvað segja nemendur?

Hulda Herborg Rúnarsdóttir
Hulda Herborg Rúnarsdóttir
Nemandi í rafmagns- og tölvuverkfræði - læknisfræðilegri verkfræði

Ég var á báðum áttum hvort ég ætti að velja læknisfræði eða verkfræði eftir menntaskólann. Fannst mér því tilvalið að blanda þessum greinum saman og skrá mig í læknisfræðilega verkfræði í HÍ. Mikil framþróun er í gangi í þróun nýrra tækja og aðferða til dæmis við greiningu og meðferð sjúkdóma. Þetta er stækkandi grein sem veitir ótal starfsmöguleika eftir útskrift. Námið er krefjandi en ótrúlega skemmtilegt og áhugavert. Ég er í litlum bekk svo stemningin minnir mig mikið á MR. Aðgengi að kennurum er mjög gott og kennslan verður þar af leiðandi miklu persónulegri. Ég mæli hiklaust með þessu námi fyrir alla sem hafa áhuga á að blanda saman þekkingu á mannslíkamanum og verkfræðilegum aðferðum til að leysa hin ýmsu verkefni.

Hafðu samband

Nemendaþjónusta VoN
s. 525 4466 - ​nemvon@hi.is
Opið virka daga frá 09:00-15:30

Einnig er hægt að hafa samband í gegnum netspjall hér á síðunni (í samræmi við þjónustutíma)

​Tæknigarður - Dunhaga 5, 107 Reykjavík
Askja - Sturlugata 7, 102 Reykjavík

Fylgstu með Verkfræði- og náttúruvísindasviði:

""

Hjálplegt efni

Ertu með fleiri spurningar? Hér finnurðu svör við ýmsum þeirra og upplýsingar um ýmislegt annað sem gott er að hafa í huga þegar þú velur nám.