Detail předmětu
Programování a algoritmizace
FSI-RM0 Ak. rok: 2019/2020 Zimní semestr
V kurzu se studenti naučí základům tvorby programů, především dekompozici problému a tvorbě algoritmů. Implementace bude probíhat především v prostředí MATLAB. MATLAB integruje matematické výpočty, vizualizaci a programovací techniky a poskytuje tak flexibilní prostředí pro technické výpočty. Studenti se v kurzu naučí používat tuto otevřenou architekturu ke zpracování dat,
tvorbě algoritmů a vytváření vlastních nástrojů. Kurz obsahuje jak základní modul programu MATLAB, tak volitelná rozšíření (toolboxes) a nástroj pro simulaci dynamických systémů Simulink.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
2
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Výsledky učení předmětu
Absolvent kursu bude schopen naprogramovat jednoduché úlohy v prostředí
MATLAB, zpracovat a zobrazit získané výsledky. Bude mít přehled o
nadstavbách MATLABu. Bude schopen ideově rozpracovat problém, dekomponovat ho, navrhnout datové struktury a operace, které povedou k jeho řešení.
Prerekvizity
základy práce s PC, základní principy programování (podmínky, cykly, procedury a funkce), maticový počet
Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.
Způsob a kritéria hodnocení
Zápočet bude udělen na základě hodnocení samostatného projektu, ve kterém
musí student prokázat schopnost využít možností MATLABu k řešení zadané
úlohy.
Učební cíle
Cílem kursu je naučit studenty řešit úlohy pomocí výpočetních nástrojů, dekomponovat úlohu na podproblémy a implementovat návrh řešení. K tomu je navíc poskytnut studentům přehled možností nástroje technických
výpočtů MATLAB.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky
Účast na cvičení je povinná. Vedoucí cvičení provádějí průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu.
Jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou skupinou v tomtéž týdnu nebo zadáním náhradních úloh, delší neúčast se nahrazuje vypracováním náhradních úloh podle pokynů cvičícího.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B3A-P: Aplikované vědy v inženýrství, bakalářský
obor B-MET: Mechatronika, volitelný (nepovinný)
Typ (způsob) výuky
Přednáška
13 hod., nepovinná
Osnova
1. Vývojové prostředí, m-soubory
2. Datové typy, funkce
3. Funkce, vektorizace
4. Debugger, paměť, rychlost
5. Case study 1 (pohyb objektu v prostředí), dekompozice
6. Case study 1, algoritmizace
7. Case study 1, implementace)
8. Case study 2 (laserový scanner), grafický výstup
9. Case study 3 (plánovač trajektorie)
10. Case study 4 (RRT)
11. Case study 5 (CS1-4)
12. Využití Matlabu (diferenciální rovnice, 3D vizualizace, ...)
13. Rozšíření Matlabu (toolboxy, Simulink)
Cvičení s počítačovou podporou
26 hod., povinná
Osnova
1. Vývojové prostředí, workspace, m-soubory
2. Import a export dat, datové typy
3. Funkce, předávání parametrů
4. Debugger, breakpointy
5. Case study 1
6. Case study 1
7. Case study 1
8. Case study 2
9. Case study 3
10. Case study 4
11. Case study 5
12. ODE, 3D vizualizace
13. Toolboxy, Simulink