Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Programowanie w środowisku Matlab
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
RIAK-1-307-s
Wydział:
Inżynierii Mechanicznej i Robotyki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Inżynieria Akustyczna
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Ozga Agnieszka (aozga@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Student nauczy się wykorzystania pakietu Matlab do rozwiązywania i analizy problemów technicznych. Pozna możliwości, funkcje i zastosowania środowiska.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Programować w języku skryptowym pakietu MATLAB. IAK1A_W03, IAK1A_W13, IAK1A_W23 Kolokwium,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń
M_W002 Przetwarzać sygnały akustyczne. IAK1A_W20 Kolokwium,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 Wykorzystać program MATLAB do wizualizacji danych i wyników obliczeń w grafice dwuwymiarowej, trójwymiarowej oraz za pomocą animacji. IAK1A_U11, IAK1A_U14, IAK1A_U01, IAK1A_U12 Kolokwium,
Wykonanie projektu,
Wykonanie ćwiczeń
M_U002 Dokonać wyboru właściwej metody numerycznej do konkretnego zadania obliczeniowego. IAK1A_U09, IAK1A_U02, IAK1A_U01 Kolokwium,
Wykonanie ćwiczeń
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Przeprowadzić wszystkie fazy rozwiązywania danego zadania: od zbierania danych, poprzez ich analizę, do generacji końcowego raportu. IAK1A_K07, IAK1A_U10, IAK1A_K01, IAK1A_K03 Wykonanie projektu
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
56 14 0 42 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Programować w języku skryptowym pakietu MATLAB. + - + - - - - - - - -
M_W002 Przetwarzać sygnały akustyczne. + - + - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Wykorzystać program MATLAB do wizualizacji danych i wyników obliczeń w grafice dwuwymiarowej, trójwymiarowej oraz za pomocą animacji. + - + - - - - - - - -
M_U002 Dokonać wyboru właściwej metody numerycznej do konkretnego zadania obliczeniowego. + - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Przeprowadzić wszystkie fazy rozwiązywania danego zadania: od zbierania danych, poprzez ich analizę, do generacji końcowego raportu. - - + - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 150 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 56 godz
Przygotowanie do zajęć 37 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 27 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (14h):
  1. Wstęp do programowania w programie MATLAB.

    Ogólna charakterystyka pakietu MATLAB. Historia i współczesność. Filozofia korzystania z programu. Zmienne: skalary, wektory, macierze i tablice. Łańcuchy tekstowe.

  2. Wstęp do pakietu SIMULINK
  3. Skrypty i funkcje. Instrukcje warunkowe. Pętle.

    Skrypty i funkcje. Rekurencja. Zmienne lokalne i globalne. Instrukcje warunkowe. Operatory porównania. Pętle. Polecenia plikowe i systemowe.

  4. Grafika dwuwymiarowa i trójwymiarowa. Animacje
  5. Dźwięk, obraz i film w programie Matlab.
  6. Elementarna statystyka matematyczna w programie MATLAB.
  7. Podstawowe problemy numeryczne w programie MALTAB: interpolacja, aproksymacja, ekstrpolacja.
  8. Metody numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych. Całkowanie numeryczne.
  9. Obliczenia symboliczne.
Ćwiczenia laboratoryjne (42h):
  1. Ogólna charakterystyka pakietu MATLAB.

    Przedstawienie charakteru i harmonogram zajęć, wymagań dotyczących dopełnienia formalności przez studentów oraz zasady korzystania z pracowni komputerowej. Ogólna charakterystyka pakietu MATLAB, korzystanie z pomocy, konfiguracja programu. Reprezentacja liczb i ich dokładność. Wektory, macierze i tablice.

  2. Rachunek macierzowy.

    Wektory i macierze. Notacja dwukropkowa. Rachunek macierzowy. Algebra liniowa – rozwiązywanie układów równań. Wielomiany. Łańcuchy tekstowe.

  3. Skrypty. Instrukcje warunkowe i pętle.

    Skrypty, instrukcje warunkowe i pętle. Znajdowanie największego, najmniejszego i wybranego elementu w zbiorze.

  4. Funkcje, zmienne globalne i lokalne. Rekurencja.

    Funkcje, zmienne globalne i lokalne. Rekurencja.

  5. Funkcje graficzne: wykresy 2D.

    Wykresy funkcji, wykresy danych dyskretnych, histogramy. Opisywanie wykresów.

  6. Funkcje graficzne: wykresy 3D. Animacje.
  7. Przetwarzanie sygnałów akustycznych.

    Kolokwium z zajęć: 1-6. Przetwarzanie sygnałów akustycznych.

  8. Przetwarzanie sygnałów akustycznych. Obraz i film w programie MATLAB.
  9. Statystyka matematyczna w programie MATLAB.
  10. Podstawowe problemy numeryczne w programie MALTAB.

    Algorytmy wyznaczania miejsca zerowego funkcji.

  11. Podstawowe problemy numeryczne w programie MALTAB.

    Interpolacja, aproksymacja i ekstrapolacja.

  12. Podstawowe problemy numeryczne w programie MALTAB.

    Metody numerycznego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych. Całkowanie numeryczne.

  13. Obliczenia symboliczne.

    Kolokwium z zajęć: 7-12.

  14. Wstęp do Pakietu SIMULINK
Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia laboratoryjne: W trakcie zajęć laboratoryjnych studenci samodzielnie rozwiązują zadany problem praktyczny, dobierając odpowiednie narzędzia. Prowadzący stymuluje grupę do refleksji nad problemem, tak by otrzymane wyniki miały wysoką wartość merytoryczną.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

W trakcie semestru będą dwa kolokwia i oba musza zostać zaliczone na ocenę co najmniej 3.0. Pod koniec jest do wykonania projekt.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują ćwiczenia laboratoryjne zgodnie z materiałami udostępnionymi przez prowadzącego. Student jest zobowiązany do przygotowania się w przedmiocie wykonywanego ćwiczenia, co może zostać zweryfikowane kolokwium w formie ustnej lub pisemnej. Zaliczenie zajęć odbywa się na podstawie zaprezentowania rozwiązania postawionego problemu. Zaliczenie modułu jest możliwe po zaliczeniu wszystkich zajęć laboratoryjnych.
Sposób obliczania oceny końcowej:
Na ocenę z ćwiczeń składają się dwa kolokwia o wadze 1 (2×25%=50%) i wykonanie projektu – to zadanie ma wagę 2 (50%). Ocena końcowa to średnia ważona z kolokwiów i projektu.
Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

W trakcie semestru możliwe są dwie nieobecności, które nie zwalniają z samodzielnego przerobienia tematów zgodnie z instrukcjami zamieszczonymi na platformie UPEL.
Weryfikacja zdobytych w ten sposób umiejętności ma miejsce w czasie kolokwium.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Student powinien posiadać znajomość obsługi komputera i zagadnień technicznych związanych z podstawami zasad działania sieci. Powinien też mieć uporządkowaną wiedzę z matematyki z zakresu rachunku macierzowego, rachunku różniczkowego i całkowego oraz ich zastosowań.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. http://www.mathworks.com
2. B. Mrozek, Z. Mrozek, Matlab uniwersalne środowisko do obliczeń naukowo-technicznych, Wyd. PLJ, Warszawa 1996
3. B. Mrozek, Z. Mrozek, Matlab 6 – poradnik użytkownika, Wydawnictwo Ago Kraków, 1994
4. A. Björck, G. Dahlquist, Metody numeryczne, PWN, Warszawa 1983.
5. J. Brzózka, L. Dorobczyński, Programowanie w Matlab, MIKOM, Warszawa, 1998.
6. M. Stachurski, Metody numeryczne w programie MATLAB, MIKOM, Warszawa, 2003
7. A. Zalewski, R.Cegiełka Matlab-obliczenia numeryczne i ich zastosowania. Wyd. Nakom, Poznań, 1996.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. Analysis of vibrations of an oscillator using statistical series / OZGA Agnieszka // W: Dynamical systems in theoretical perspective : Łódź, Poland, December 11–14, 2017 / ed. Jan Awrejcewicz. — Cham : Springer International Publishing AG, cop. 2018. — (Springer Proceedings in Mathematics & Statistics ; ISSN 2194-1009; vol. 248). — ISBN: 978-3-319-96597-0 ; e-ISBN: 978-3-319-96598-7. — S. 261–270. — Bibliogr. s. 269–270, Abstr.. — tekst: https://link-1springer-1com-1000048gf0012.wbg2.bg.agh.edu.pl/content/pdf/10.1007%2F978-3-319-96598-7_21.pdf
2. Determining the parameters of response of a discrete system to stochastic impulses / Agnieszka OZGA // W: Vibrations in physical systems : XXV Jubilee Symposium 2012 : Będlewo, May 15–19, 2012 / ed. Czesław Cempel ; co-ed. Marian W. Dobry ; Poznań University of Technology. Mechanical Engineering and Management Faculty. Institute of Applied Mechanics, Polish Society of Theoretical and Applied Mechanics. — Poznań : Agencja Reklamowa COMPRINT, 2012. — (Vibrations in Physical Systems = Drgania w Układach Fizycznych ; ISSN 0860-6897 ; vol. 25). — ISBN: 978-83-89333-43-8. — S. 317–322. — Bibliogr. s. 322, Abstr.

Informacje dodatkowe:

Brak