El propósito básico de esta asignatura es la presentación de las nociones y herramientas básicas del proceso de modelización en biología, con especial atención a la medicina (preferentemente oncología).

El estudiante se familiarizará con el análisis matemático de fenómenos biológicos, aprendiendo a formular modelos cuantitativos básicos y adquiriendo un conocimiento práctico de las posibilidades y limitaciones de las técnicas principales. Presentaremos un marco general del modelado como técnica de análisis de sistemas de interés: ideas principales, esquema, limitaciones, etc. A continuación, estudiaremos las herramientas matemáticas fundamentales: ecuaciones en diferencias y  ecuaciones diferenciales ordinarias (a las que dedicaremos atención especial). Terminaremos con unas introducciones a las ecuaciones en derivadas parciales y ecuaciones estocásticas. La aproximación será básicamente práctica, con ejemplos de aplicación de procesos biológicos, en los que se utilizarán resultados teóricos (p.ej. cálculo de analitico de soluciones o análisis de estabilidad) y/o se ilustrarán los comportamientos principales mediante soluciones numéricas (utilizando software de cálculo simbólico Maple u otro similar de preferencia del estudiante).

Además de los objetivos específicos de la asignatura (especificados en el apartado correspondiente), el estudiante deberá, durante su preparación de la asignatura, desarrollar las habilidades y actitudes generales:

-capacidad de trabajar de forma autónoma;

-capacidad de utilizar las nuevas tecnologías de información y comunicación (TIC) con sentido crítico;

-familiaridad con las principales fuentes de búsqueda y de información que le permitan encontrar e integrar información actualizada;

-capacidad de resolver problemas mediante la aplicación integrada de los conocimientos aprendidos;

así como los objetivos “marco” del libro guía del Máster:

-conocimiento de las técnicas de modelado matemático más relevantes dentro del campo de la física y de la medicina;

-habilidad de adaptar o crear nuevos modelos de sistemas biológicos y fisiológicos, implementarlos numéricamente y obtener resultados predictivos que puedan servir de orientación en la práctica médica;

-habilidad de intercambiar información y responder a las necesidades expresadas por profesionales biomédicos, dentro de sus competencias como físico médico;

-habilidad de intercambiar información y responder a las necesidades expresadas por profesionales biomédicos, dentro de sus competencias como físico médico. Poder comunicar los resultados de sus trabajos a entornos especializados.

Modelado de Sistemas Biológicos es una asignatura de especialización optativa dentro del Master en Física Médica. Se ubica en el primer semestre del segundo curso. Dada la estructura del Máster, ya habrá superado el curso de adaptación y poseerá unos conocimientos básicos de las matemáticas que requerirá esta asignatura.

La asignatura se encuadra dentro del ámbito de la biología matemática. Junto con la asignatura del segundo cuatrimestre del segundo curso Simulación de Sistemas Biológicos, aporta una visión general de las técnicas matemáticas utilizadas para la comprensión y predicción del comportamiento de sistemas de caracter biológico. El trabajo sobre algunos ejemplos relevantes dotará al alumno de una comprensión práctica de la potencialidad y limitaciones de estas herramientas de la física médica.

El carácter de esta asignatura es teórico-práctico, con 6 créditos ETCS repartidos en dos bloques que suman en total seis temas teóricos, acompañados de problemas.