Detail předmětu

Úvod do programování a algoritmizace

FSI-1PA Ak. rok: 2025/2026 Zimní semestr

Předmět se zaměřuje na výuku programování ve vysokoúrovňovém programovacím jazyce MATLAB a na vysvětlení základních principů algoritmizace. Obsah studijní látky je přizpůsoben specifickým potřebám mechatroniky, zejména zpracování dat, vizualizace, zpracování obrazu, verzování, tvorby uživatelského rozhraní a práce s hardwarem. Získané znalosti v oblasti programování a algoritmizace slouží jako základ pro výuku dalších programovacích jazyků potřebných v následujících semestrech.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky

Vstupní znalosti

Vektory a matice, maticové operace, výroková logika, zakladní počítačová gramotnost.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Hodnocení předmětu se řídí standardní bodovou škálou 0–100 bodů. Studenti mohou získat až 80 bodů za tři testy během semestru (10 bodů, 30 bodů a 40 bodů) a dalších 20 bodů za zpracování a obhajobu semestrálního projektu. Při hodnocení se zohledňuje nejen splnění funkčních požadavků, ale také úroveň zpracování. Účast na cvičeních je povinná a docházka je kontrolována. Účast na přednáškách je nepovinná, ale doporučená.

Učební cíle

Cílem předmětu je především skrze praktickou zkušenost získat a rozvinout schopnost algoritmizovat a řešit nejčastější inženýrské a matematické problémy, tedy rozložit složitý problém na sadu jednoduchých tak, aby bylo možné je zapsat v syntaxi jazyku MATLAB.
Po absolvování předmětu se předpokládá schopnost samostatně využívat jazyk MATLAB k různým inženýrským aplikacím. Základní znalosti získané v tomto předmětu slouží také jako základ pro studium (i samostudium) dalších jazyku v jiných aplikacích, např. jazyka C pro programování mikrokontrolerů.

Studijní opory

[1] Algorithms: Fundamental Techniques. Dostupne online: http://en.wikibooks.org/wiki/Algorithms (EN)

[2] KNUTH, D.: The Art of Computer Programming, Volume 1: Fundamental Algorithms, Addison-Wesley, 2019

[3] Stormy Attaway: Matlab: A Practical Introduction to Programming and Problem Solving, Butterworth-Heinemann, 2019 (EN)

Použití předmětu ve studijních plánech

Program B-MET-P: Mechatronika, bakalářský, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Osnova


  1. Úvod

  2. Proměnná, práce s maticemi, skript

  3. Řídicí struktury (podmínky, cykly), logické podmínky

  4. Vektorizace, vykreslování grafů, funkce

  5. Přehled datových typů, implicitní konverze, práce s textem, náhodná čísla, implicitní expanze, rekurze

  6. Co lze zajímavého dělat v MATLABu a Simulinku?

  7. Zadání projektu

  8. OOP 1

  9. OOP 2

  10. Základy zpracování obrazu

  11. Graficky uživatelský rozhraní

  12. Verzování a hezký kód

  13. Návrhové vzory a techniky (včetně rekurze)

  14. Přehled různých programovacích jazyků

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Osnova


  1. Úvod

  2. Proměnná, práce s maticemi, skript

  3. Řídicí struktury (podmínky, cykly), logické podmínky

  4. Vektorizace, vykreslování grafů, funkce

  5. Přehled datových typů, implicitní konverze, práce s textem, náhodná čísla, implicitní expanze, rekurze

  6. Co lze zajímavého dělat v MATLABu a Simulinku?

  7. OOP 1

  8. OOP 2

  9. Základy zpracování obrazu

  10. Graficky uživatelský rozhraní

  11. Verzování a hezký kód

  12. Návrhové vzory a techniky (včetně rekurze)

  13. Přehled různých programovacích jazyků