Cybernétique biologique

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TRANCHE
3A
Option ISPV
Titre de l’enseignement
Cybernétique biologique
Code matière
31022
ECTS
?
COURS
40h
TD
/
TP
/
Projet
/
Total d’heures
40h
Responsable : Angelo Buizza
Enseignants : Angelo Buizza
Pré-requis :
Notions fondamentales de : théorie des systèmes, automatismes, circuits électriques
OBJECTIFS DE L’ENSEIGNEMENT –
Présenter des exemples de modélisation mathématique de systèmes vivants, tirés de différents domaine de
la biologie et de la physiologie, à fin d’illustrer les particularités de l’emploi de modèles quantitatifs dans ces
domaines.
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PROGRAMME DETAILLE
L'emploi des modèles mathématiques dans les sciences bio-médicales: signification, importance et limites.
Rappels de physiologie de la cellule nerveuse et de la cellule musculaire. Modèle électrique de la membrane
cellulaire. Modèles de récepteurs et du neurone. Modèles mécaniques du muscle. Arc réflexe élémentaire.
Exemples de contrôles biologiques en boucle fermée.
Modèles a compartiments: applications, définitions. Modèles linéaires : équations d’état et propriétés.
Modèles non linéaires, linéarisation. Identification des paramètres : identifiabilité à priori. Exemples d'étude
de systèmes simples à l'aide de modèles à compartiments.
Dynamique de populations. Modèles malthusiens. Compétition intra-spécifique: les deux formes de
compétition intra-spécifique; modèle logistique; autres modèles. Prédation: modèle de Lotka-Volterra et
modèles dérivés. Compétition inter-spécifique: modèle de Volterra et principe d'exclusion compétitive.
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APPLICATIONS (TD ou TP)
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COMPETENCES ACQUISES
Modèles fondamentaux de la membrane cellulaire et de la mécanique macroscopique du muscle.
Principes de modélisation cybernétique du contrôle neuromusculaire.
Principes de l’approche aux systèmes métaboliques et endocriniens par modèles à compartiments.
Méthodes d’études de l’identifiabilité à priori de modèles linéaires.
Modèles fondamentaux de la dynamique des populations isolés ou en compétition.
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BIBLIOGRAPHIE
Notes du cours policopiées.