一、課程名稱： (548 M0910) 生醫機械系統之最佳化(Optimisation in Biomechanical Engineering)
二、任課教師：呂東武
三、學分數：3
四、課程目標：人體之形態與功能在在顯示其演進係依循著某些原則而進行的最佳化過程。基於此，最佳化方法於人體各部及其替代品之研究、設計與開發一向扮演著極為重要的角色。相關生醫機械系統之研發亦不例外。本課程旨在針對生醫機械系統(包括人體)之最佳化做一系統性介紹。作法上，除了課堂講授外，同學們將在老師的指導下，分組選定一生醫機械相關課題做為學期研究之方向。主要目的是讓學生練習如何將實際問題以數學語言描述出來，並學習使用最佳化套裝軟體求解之。其中，並強調所得結果之解釋。課程結束後，學生將對最佳化理論及其於生醫機械之應用有充份的認識，亦具備從事相關研究之能力。
五、授課時間與地點: 週五6, 7, 8堂 基醫504
六、課程內容：
1. Introduction to optimal design: design concept and problem formulation
2. Linear Programming (Unconstrained and Constrained)
3. Non-Linear Programming (Unconstrained and Constrained)
4. Multiobjective Optimisation
5. Discrete Optimisation
6. Introduction to Optimal Control
7. Optimal control of joint motion and human movement
8. Design principles of the human musculoskeletal system
9. Bone remodelling
10. Optimal design of prosthetic devices
11. Optimisation methods in the determination of muscle forces
12. Optimisation of surgical and rehabilitation procedures
13. Optimisation of biomechanical data
七、參考書：
1. Arora, J.S., Introduction to Optiumum Design, John Wiley & Son Ltd, 1998.
2. Mow, V.C. and Hayes, W.C. Basic Orthopaedic Biomechanics, 2nd Edition, Lippincott-Raven, New York, 1997.
3. Winter, D.A., Biomechanics and Motor Control of Human Movement, John Wiley & Sons, Inc., 1990.
4. Pennycuick, C.J., Newton rules biology: a physical approach to biological problems, Oxford University Press, 1992.
八、評分標準：期中考：30%, 期末報告：40%, 小考暨作業：30%