Gate-syllabus-gate-biomedical-syllabus

GATEバイオメディカルシラバス

件名コード：BM

コース構成

Sections/Units	Topics
Section A	Engineering Mathematics
Unit 1	Linear Algebra
Unit 2	Calculus
Unit 3	Differential Equations
Unit 4	Analysis of Complex Variables
Unit 5	Probability and Statistics
Unit 6	Numerical Methods
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

コースシラバス

セクションA：工学数学

ユニット1：線形代数

• 行列代数
• 線形方程式のシステム
• 固有値
• 固有ベクトル

ユニット2：微積分

• 平均値定理
• 積分計算の定理
• 明確で不適切な積分の評価
• 偏微分
• 最大値と最小値
• 複数の積分
• フーリエ級数
• ベクトルのアイデンティティ
• 方向微分
• 線積分
• 表面積分
• 容積積分
• ストークスの定理
• ガウスの定理
• グリーンの定理

ユニット3：微分方程式

• 一次方程式（線形および非線形）
• 定数係数の高次線形微分方程式
• パラメータの変更方法
• コーシーの方程式
• オイラーの方程式
• 初期値と境界値の問題
• 偏微分方程式
• 変数の分離方法

ユニット4：複雑な変数

• 分析関数
• コーシーの積分定理
• コーシーの積分公式
• テイラー級数
• ローランシリーズ
• 剰余定理
• ソリューション積分

ユニット5：確率と統計

• サンプリング定理
• 条件付き確率
• 平均、中央値、モード、標準偏差、ランダム変数、離散および連続 分布
• ポアソン分布
• 正規分布
• 二項分布
• 相関分析、
• 回帰分析

ユニット6：数値計算法

• 非線形代数方程式の解
• 微分方程式のシングルおよびマルチステップ法

セクションB：電気回路

• 電圧および電流源：独立、依存、理想的および実用的
• 抵抗、インダクタ、相互インダクタ、コンデンサのV-I関係
• DC励起を伴うRLC回路の過渡解析。
• キルヒホッフの法則、メッシュおよび節点解析
• 定理-重ね合わせ、テブナン、ノートン、最大電力伝達、 相互主義。
• AC量のピーク値、平均値、およびRMS値。
• 見かけの有効電力と無効電力。
• フェーザー分析、インピーダンスおよびアドミタンス
• 直列および並列共振、
• 軌跡図
• R、L、Cエレメントを使用した基本フィルターの実現。

セクションC：信号とシステム

• 連続および離散信号とシステム
• 周期的、非周期的およびインパルス信号
• サンプリング定理
• ラプラス、フーリエおよびz変換
• 伝達関数、1次および2次の線形時間不変量の周波数応答 システム
• システムのインパルス応答
• 畳み込みと相関
• 離散時間システム
• インパルス応答、周波数応答、パルス伝達関数、DFT
• IIRおよびFIRフィルターの基礎。

セクションD：アナログおよびデジタルエレクトロニクス

• ダイオードの特性と用途
• ツェナーダイオード、BJT、MOSFET
• トランジスタ回路、フィードバックアンプの小信号解析
• オペアンプの特性と用途
• 差動増幅器、加算器、減算器、積分器、微分器、計測器 アンプ、バッファ。
• 組み合わせ論理回路
• ブール関数の最小化
• ICファミリ：TTLおよびCMOS
• 演算回路、コンパレータ
• シュミットトリガー、マルチバイブレーター、順序回路、フリップフロップ、シフトレジスタ、タイマー、 カウンター
• サンプルホールド回路、マルチプレクサ
• ADCおよびDACの特性（解像度、量子化、有効ビット、 変換/整定時間）
• ナンバーシステム、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラの基礎：アプリケーション、メモリ および入出力インターフェース;データ収集システムの要素。

セクションE：測定と制御システム

• SIユニット
• 測定における系統的およびランダムなエラー
• 不確実性の表現-精度と精度の指標、エラーの伝播
• PMMC、MI、および動力計タイプの機器
• DCポテンショメーター; R、L、C、Qメーターの測定用ブリッジ
• 制御工学の基礎
• モデリングシステム：伝達関数と状態空間モデル
• 安定性分析：時間領域と周波数領域の分析

セクションF：センサーと生体計測

• 楽器の種類-抵抗性、容量性、誘導性、圧電性
• ホール効果センサーおよび関連する信号調整回路
• 光源と検出器
• LED、フォトダイオード、p-inandavalanchephotodiode（APD）
• 光依存抵抗器とその特性
• 磁気センシングの基礎
• 干渉計-計測におけるアプリケーション
• 光ファイバーセンシングの基礎
• レーザーの基礎
• 生体信号の起源、性質、種類
• 生理学的パラメータを感知する原理
• トランスデューサの種類とその特性
• 生体電気信号用の電極
• 生体電気信号とその特性
• 生体電位増幅器、ノイズアーチファクトおよびそれらの管理
• 電気的絶縁（光学的および電気的）および生物医学機器の安全性
• 生体信号の生成、取得、信号処理および分析：ECG、EMG、 EEG、EOG、Blood ERG、PCG、GSR。
• 血圧、コアの温度、動脈のボリュームとフローを測定する原理、 静脈と組織–肺容量、呼吸、心拍数。

セクションG：人体解剖学と生理学

• 人体骨格系、呼吸器系、循環器系の基本要素 系、排泄系、内分泌系、神経系、消化器系、神経系、免疫系、外皮系、生殖系
• 細胞および分子生物学の基礎。

セクションH：生体力学

• エンジニアリング力学
• 硬組織
• 軟組織
• 人間の関節と動き
• 生体流体力学

セクションI：医用画像システム

• X線、超音波、CT、MRI、PET、FMRI、SPECT、およびそれらの特性における医療画像の基本的な物理学および計測

セクションJ：生体材料

• 生体材料の基本特性、生体適合性、生物活性、生分解性材料、基礎
• インプラントおよび医療機器、薬物送達担体、組織の足場