Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Pakiet obliczeniowy MATLAB i jego zastosowania
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
JMNB-1-006-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Mikro- i nanotechnologie w biofizyce
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr inż. Łukasik Szymon (slukasik@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Celem zajęć jest zapoznanie studentów z pakietem obliczeniowym MATLAB – jego możliwościami, funkcjami i zastosowaniami w problemach nauki i techniki.

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 Student zna zasady tworzenia kodu w MATLABie, struktury danych, a także funkcje i metody związane z tworzeniem interfejsu użytkownika oraz pozyskiwaniem danych z zewnętrznych źródeł MNB1A_W01, MNB1A_W03 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Projekt
M_W002 Student zna dostępne w pakiecie Matlab narzędzia pozwalające na analizę danych doświadczalnych i przedstawienie uzyskanych wyników w przystępnej postaci MNB1A_W01, MNB1A_W03 Zaliczenie laboratorium,
Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Projekt
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student umie użyć funkcji i metod Matlaba dla celów rozwiązywania problemów technicznych/biomedycznych MNB1A_U04, MNB1A_U10, MNB1A_U05, MNB1A_U02, MNB1A_U01 Zaliczenie laboratorium,
Projekt
M_U002 Student potrafi - korzystając z ogólnodostępnych źródeł - wybrać odpowiednie narzędzie analizy danych (z dostępnych w pakiecie Matlab) oraz podsumować wyniki swojej pracy w czytelnej i zwięzłej formie MNB1A_U04, MNB1A_U02, MNB1A_U06, MNB1A_U01 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Projekt
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Student potrafi w sposób odpowiedzialny planować i realizować prace w zespole wymagające działań o charakterze twórczym MNB1A_K05, MNB1A_K01, MNB1A_K04, MNB1A_K03 Projekt
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
45 15 0 15 15 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 Student zna zasady tworzenia kodu w MATLABie, struktury danych, a także funkcje i metody związane z tworzeniem interfejsu użytkownika oraz pozyskiwaniem danych z zewnętrznych źródeł + - - - - - - - - - -
M_W002 Student zna dostępne w pakiecie Matlab narzędzia pozwalające na analizę danych doświadczalnych i przedstawienie uzyskanych wyników w przystępnej postaci + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student umie użyć funkcji i metod Matlaba dla celów rozwiązywania problemów technicznych/biomedycznych - - + + - - - - - - -
M_U002 Student potrafi - korzystając z ogólnodostępnych źródeł - wybrać odpowiednie narzędzie analizy danych (z dostępnych w pakiecie Matlab) oraz podsumować wyniki swojej pracy w czytelnej i zwięzłej formie - - + + - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Student potrafi w sposób odpowiedzialny planować i realizować prace w zespole wymagające działań o charakterze twórczym - - - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 100 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 45 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 22 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 28 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 5 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

  1. Interfejs użytkownika pakietu MATLAB. Wstęp do metod tworzenia i wykonywania kodu.
  2. Struktury danych i podstawowe operacje.
  3. Wizualizacja danych – wykresy i animacje.
  4. MATLAB jako język programowania.
  5. Pozyskiwanie danych z zewnętrznych źródeł (urządzenia zewnętrzne, bazy danych itp.).
  6. Tworzenie graficznego interfejsu użytkownika.
  7. MATLAB w zastosowaniach inżynierskich – modelowanie układów dynamicznych, analiza danych, przetwarzanie obrazów.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

Ćwiczenia laboratoryjne ilustrujące treść wykładu i pozwalające na opanowanie umiejętności związanych z obsługą i praktycznym wykorzystaniem pakietu Matlab.

Ćwiczenia projektowe (15h):

Projekt ilustrujący treść wykładu i pozwalający na opanowanie umiejętności związanych z obsługą i praktycznym wykorzystaniem pakietu Matlab. Projekt realizowany jest w formie zespołowej.

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.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Laboratorium – ocena ze sprawozdań z ćwiczeń wykonanych w trakcie laboratorium
Projekt – ocena raportu ze zrealizowanego zadania

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.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia ważona sprawozdań z ćwiczeń wykonanych w trakcie laboratorium (waga 1/3). Ocena z projektu obejmującego samodzielne rozwiązanie wybranego problemu inżynierskiego z użyciem omawianego środowiska obliczeniowego (waga 2/3).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Dopuszczalna jest jedna nieobecność nieusprawiedliwiona na zajęciach laboratoryjnych i projektowych. Zajęcia można odrobić – w miarę dostępności miejsc – w innej grupie projektowej/laboratoryjnej. Student zobligowany jest w najkrótszym możliwym terminie zgłosić się do prowadzącego zajęcia w celu ustalenia terminu odrobienia zajęć

W przypadku niemożliwości odrobienia zajęć lub większej liczby nieobecności istnieje możliwość uzupełnienia nieobecności w formie indywidualnego zadania domowego.

Student który bez usprawiedliwienia opuścił więcej niż 50% zajęć i jego cząstkowe wyniki w nauce były negatywne może zostać pozbawiony przez prowadzącego zajęcia możliwości wyrównania zaległości. Od takiej decyzji prowadzącego zajęcia student może się odwołać do prowadzącego przedmiot i/lub Dziekana.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Brak wymagań wstępnych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

Pratap Rudra, “MATLAB 7 dla naukowców i inżynierów”, Wydawnictwo Naukowe PWN, 2010.
Bogumiła Mrozek, Zbigniew Mrozek, “MATLAB i Simulink. Poradnik użytkownika. Wydanie III”, Wydawnictwo Helion, 2010.
Stormy Attaway, “Matlab, Third Edition: A Practical Introduction to Programming and Problem Solving”, Butterworth-Heinemann, 2013.
Strona internetowa http://www.mathworks.com/ (w szczególności sekcja Code Exchange).

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:
  1. S. Łukasik, P. Kowalski, “Study of Flower Pollination Algorithm for Continuous Optimization”, Intelligent Systems’ 2014, P.Angelov et al. (eds.), Springer, pp. 451-459, 2015.
  2. P.A. Kowalski, S. Łukasik, “Experimental Study of Selected Parameters of the Krill Herd Algorithm", Intelligent Systems’ 2014, P.Angelov et al.(eds.), Springer, pp.473-485, 2015.
  3. S. Łukasik, P. Kulczycki, “Using Topology Preservation Measures for Multidimensional Intelligent Data Analysis in the Reduced Feature Space”, Lecture Notes in Artificial Intelligence, vol. 7895, pp. 184-193, 2013.
  4. D. Falkiewicz (Gołuńska), S. Łukasik, “Modelowanie rozmyte z zastosowaniem algorytmu optymalizacji rojem cząstek”, Czasopismo Techniczne Politechniki Krakowskiej, seria: Automatyka, vol. 1-AC, pp. 41-54, 2012.
  5. S. Łukasik, S. Żak, “Firefly Algorithm for Continuous Constrained Optimization Tasks, Lecture Notes in Artificial Intelligence”, vol. 5796, pp. 97-106, 2009.
  6. P.A. Kowalski, S. Łukasik, M. Charytanowicz, P. Kulczycki, “Data-Driven Fuzzy Modeling and Control with Kernel Density Based Clustering Technique”, Polish Journal of Environmental Studies, vol. 17, no 4C, pp. 83-87, 2008.
Informacje dodatkowe:

Brak