UE Génie information en santé / Health information engineering

Appréhender les différentes étapes permettant la conception, la réalisation et la validation de systèmes à  base de connaissances. Les méthodes et outils présentés permettront de préciser les apports liés à  la représentation de connaissances symboliques et incomplètes. Ce cours tient compte de la spécificité de la formation ingénierie de la santé, sans omettre pourtant de présenter les méthodes de façon générique.

Compétences visées :
Le web sémantique/web des données fournit un cadre général qui permet l'échange, le partage et la réutilisation de données entre applications au travers des entreprises et des communautés d'utilisateurs. C'est le fruit d'un effort collaboratif mené par le World Wide Web Consortium (W3C) avec la participation de nombreux partenaires issus du monde de la recherche et de l'industrie. Ce cours se focalisera sur certaines des technologies standardisées par le W3C et qui sont au cœur du web sémantique/ des données : RDF et SPARQL permettent l'échange et l'interrogation des données, RDFS et OWL offrent l'expressivité nécessaire à  la modélisation d'ontologies. La présentation en cours de ces différents langages sera complétée par des exercices pratiques sur machine (avec le framework Java Jena et l'éditeur d'ontologies Protégé-OWL) qui permettront aux étudiants de se confronter directement et concrètement avec la mise œuvre du web sémantique.

Ce cours vise les objectifs suivants :
    - présenter les principes à  la base du web sémantique
    - fournir les connaissances nécessaires à  la compréhension des technologies utilisées pour la mise en œuvre du web sémantique
    - présenter l'état actuel du développement du web sémantique
    - comprendre les défis techniques liés à  la réalisation du web sémantique
Au terme de ce cours, l'étudiant sera en mesure de :
   - saisir clairement les enjeux liés aux techniques du web sémantique
   - connaitre les principaux langages utilisés dans les applications du web sémantique
   - comprendre une architecture simple pour le web sémantique
   - construire une ontologie dans le but d'une intégration au web sémantique

Partie 1 : Ontologies et web sémantique/ web des données
Partie 2 : Représentation de connaissances incomplètes
- Intérêts et principe
- Représentation de connaissances incomplètes
- Raisonnement avec des connaissances incomplètes : principe de l'inférence bayésienne
- Méthodes de simplification symbolique pour l'inférence bayésienne
- Apprentissage à  partir de données

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- Introduction générale à  la modélisation en médecine et biologie
- Définition et apports de la modélisation en médecine et biologie, à  partir d'une thématique choisie (le thème abordé est la ventilation artificielle)
- Description et implémentation d'un modèle connu du système respiratoire
- Mise en place d'un simulateur d'assistance ventilatoire qui permettra de comparer les caractéristiques de différents modes d'assistance
- Utilisation de la modélisation pour l'analyse et la représentation de signaux physiologiques

Cours (4h) : Introduction à  la modélisation
Cours (2h) : Présentation de la thématique et du contexte de la ventilation artificielle
Rappel de cours et TP (4h) : Résolution numérique d'équations différentielles
TP (4 séances de 4h) : Projet d'assistance ventilatoire
TP (2 séances de 4h) : Interactions cardio-respiratoires, modélisation et représentation de signaux physiologiques

- General introduction to the modelling in medicine and biology
- Definition and contributions based on a chosen theme (artificial ventilation)
- Simulation of an existing model of spontaneous breathing
- Modelisation of the interactions with mechanical ventilation

Introduction to modelling and simulation
Presentation of the artificial ventilation context
Numerical resolution of differential equations
Project of ventilatory assistance
Cardio-respiratory interactions : Modelling and representation of physiological signals

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