Signaalanalyse

Signal Analysis

Studiewijzer 2015/2016

Globale inhoud

The main subjects covered in the course will be:

• Introduction to programming in MATLAB
• Performing basic signal processing and statistics in MATLAB
• Fourier analysis, theory and practice
• Spectral filtering
  
• Analysis of neuronal spiking data
• Foundations of information theory, encoding/decoding
  

Studiemateriaal

Literatuur

• Prerequisites:

  • Whitlock, M. C., Schluter, D., Second Edition: The analysis of Biological Data, ISBN 978-1- 936221-48-6 (Robers and Company Publishers). Any edition of the book is suitable for the course. – In particular focus on Chapters 1-5 (already covered in the previous years of the BSc program).

  Manuals for the course:

  • Whitlock, M. C., Schluter, D., Second Edition: The analysis of Biological Data, ISBN 978-1- 936221-48-6 (Robers and Company Publishers). Any edition of the book is suitable for the course. – Chapter 20 (likelihood)

  • Attaway, S. (2012). Matlab, Second Edition: A Practical Introduction to Programming and Problem Solving ISBN 978-0-12-385081-2 (Butterworth-Heinemann). Any edition of the book is suitable for the course.

Leerdoelen

Students will learn the basic concepts of computer-assisted analysis of biological signals, with a focus on neurophysiological data. The course is mostly a practical one, where the emphasis is on the application of analytical techniques on real data, spanning from electroencephalographic recordings to neuronal spiking activity. Each topic (such as Fourier decomposition, spike train analysis) will be covered by a short theoretical introduction, followed by a demonstration on real data. Students will learn the basics of programming in MATLAB, and the use of toolboxes and algorithms for the analysis of neurophysiological signals.

At the end of the course students will be able to:

·         read, interpret and design computer programs in MATLAB;

·         describe and use the most relevant signal processing techniques for spectral analysis and for the analysis of spiking data;

·         select the most appropriate signal processing techniques for spectral analysis and for the analysis of spiking data;

·         independently develop MATLAB program to perform simple signal processing routines.

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• Laptopcollege
• (Computer)practicum

Verdeling leeractiviteiten

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Deelname aan alle practica, computerpractica, veldwerk en werkcolleges in het curriculum is verplicht en de student dient zich op deze bijeenkomsten terdege voor te bereiden.
  

Aanvullende eisen voor dit vak:

Aanvullende eisen voor dit vak:

Students are highly advised to be present at the lectures (hoorcolleges), and are required to attend the practical sessions during which exercises will have to be performed. Student participation during these sessions will be graded by the practical teachers (20% of the final grade, minimum grade is 5). Students are allowed to skip at most 10% of the compulsory sessions, and need to justify their absence. Compulsory practical sessions are indicated in the course schedule.

Some practical sessions are entirely dedicated to the preparation of the weekly assignment (see the schedule). Attendance to these sessions is highly advised but not compulsory.

Toetsing

Opdrachten

Group Assignment

• Each week students will have to perform a group assignment, based on the development of MATLAB code. Groups for assignments (3-4 students) will be announced at the beginning of the course. During the week after the previous assignment feedback will be given by the supervisors.

Onderstaande opdrachten komen aan bod in deze cursus:

•    Naam opdracht 1 : beschrijving 2
•    Naam opdracht 2 : beschrijving 1
•    ....

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene ‘Fraude- en plagiaatregeling’ van de UvA. Onder plagiaat of fraude wordt verstaan het overschrijven van het werk van een medestudent dan wel het kopiëren van wetenschappelijke bronnen (uit bijvoorbeeld boeken en tijdschriften en van het Internet) zonder daarbij de bron te vermelden. Uiteraard is plagiaat verboden. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd en streng tegen opgetreden. Bij verdenking van plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Wanneer de examencommissie overtuigd is dat er plagiaat gepleegd is dan kan dit maximaal leiden tot een uitsluiting van al het onderwijs van de opleiding voor een heel kalenderjaar. Zie voor meer informatie over het fraude- en plagiaatreglement van de Universiteit van Amsterdam.www.uva.nl/plagiaat

Weekplanning

Rooster

Eindtermen

Deze cursus draagt bij aan de volgende eindtermen van de opleiding Psychobiologie:

1) Kennis en Inzicht

De bachelor:

• 1e) kan de kennis opgedaan bij een zelfgekozen vak uitleggen.

2) Toepassen Kennis en Inzicht

De bachelor:

• 2b) kan ondersteunende disciplines zoals wis-, natuur- en scheikunde en programmeren toepassen.
• 2g) kan voor de psychobiologie relevante computerprogramma’s en/of programmeertalen gebruiken.
• 2h) kan ruwe data interpreteren en een geschikte (kwantitatieve) analysemethode toepassen.

3) Oordeelsvorming

De bachelor:

• 3e) kan informatie analyseren aan de hand van kwaliteitscriteria en er een eigen oordeel over vormen.

4) Communicatie

De bachelor:

• 4a) kan kennis, bevindingen en standpunten in wetenschappelijk Nederlands en Engels schriftelijk rapporteren en mondeling presenteren.
• 4c) kan op basis van begrip en respect communiceren.

5) Leervaardigheden

De bachelor:

• 5a) kan een zelfstandige en wetenschappelijke werkwijze en houding ontwikkelen.
• 5d) kan een constructieve en synergetische manier van samenwerken ontwikkelen.
• 5e) kan zich in een zelfgekozen deelgebied verdiepen of verbreden.
• 5f) kan zich nieuwe technische vaardigheden eigen maken.
• 5g) kan feedback geven en verwerken.
• 5i) kan reflecteren op eigen gedrag en dit gedrag desgewenst verbeteren.

Aanvullende informatie

Students will be engaged in the “Signaalanalyse toernooi”. Each group of students working on assignments will compete with each other for the shortest and the fastest code able to perform the required functions. Although this will not be part of the grading, it will engage students, stimulate them to work towards the best possible code (shorter is usually faster), and will lead to a small prize for the best groups (after all 3 assignments). For any additional information on the course please refer to the Blackboard and Datanose pages of the course.

Contactinformatie

Coördinator

• Umberto Olcese