Eksploracja danych multimedialnych
Transkrypt
Eksploracja danych multimedialnych
Politechnika Gdańska, międzywydziałowy kierunek „INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA” KONSPEKT PRZEDMIOTU DRUGIEGO POZIOMU STUDIÓW STACJONARNYCH Nazwa przedmiotu Eksploracja danych multimedialnych Skrót: Semestry: Punkty ECTS: I Rodzaj przedmiotu: Liczba godzin w semestrze: Wykład Semestr I 15 Strumień/profil: chemia w medycynie Specjalność podstawowa i uzupełniająca Ćwiczenia Laboratorium elektronika w medycynie Osoba odpowiedzialna za przedmiot: Imię: Jacek E-mail: [email protected] Projekt 15 Seminarium fizyka w medycynie Nazwisko: Telefon: EDMM 3 Łącznie 30 informatyka w medycynie X Rumiński 0583472678 Lokal: 102 WETI Cele przedmiotu: Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z podstawami eksploracji danych ze szczególnym uwzględnieniem danych multimedialnych. Ważnym celem szczegółowym jest ukazanie możliwości zastosowania eksploracji danych i wyszukiwania danych multimedialnych dla aplikacji medycznych. Zakłada się, że przedstawiane treści kształcenia w zakresie tego przedmiotu powinny zachęcać do samodzielnego poszerzania wiedzy z wykorzystaniem udostępnionych w ramach przedmiotu elementów edukacji na odległość jak i innych zasobów elektronicznych. Spodziewane efekty kształcenia - umiejętności i kompetencje: - przygotowania danych do eksploracji danych, - doboru cech i deskryptorów danych multimedialnych, - obliczenie wartości deskryptorów wybranych cech, - doboru metody, algorytmu i oprogramowania eksploracji danych, - wizualizacji wiedzy uzyskanej z eksploracji danych, - oceny ilościowej uzyskanych reguł. Karta zajęć - wykład Lp. Zagadnienie Poziom wiedzy A B C 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Podstawy eksploracji danych – znaczenie i metody Przygotowanie danych Reguły asocjacyjne, miary oceny Klasyfikacja danych: istota i podział metod, zastosowanie Drzewa decyzyjne – algorytmy i zastosowanie Ocena klasyfikacji – czułość, swoistość, ROC Formułowanie wiedzy, filtracja i wizualizacja Charakterystyka danych multimedialnych Cechy obrazów i ich deskryptory: kolor i tekstura Cechy obrazów i ich deskryptory: kształt i topologia Cechy danych multimedialnych i ich deskryptorów (film, muzyka, dźwięki) Cechy danych multimedialnych: struktury tekstowe i kody Wydobywanie informacji z danych multimedialnych. SQL/MM i X X X X X X X X X X X X X umiejętności D E Liczba godzin 0,67 1 1 1 1 1 0,33 0,33 1 1 0,67 1 1 Politechnika Gdańska, międzywydziałowy kierunek „INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA” 14. 15. 16. 17. MPEG7. Dobór i zastosowanie deskryptorów w eksploracji danych multimedialnych Wyszukiwanie danych multimedialnych na podstawie ich treści. Algebra zapytań. Przykładowe zastosowania w medycynie 1 X 1 1 1 Razem: 15 X X X Karta zajęć - projekt Lp. Zagadnienie Poziom wiedzy A B C 1. 2. 3. 4. 5. Projekt systemu eksploracji danych multimedialnych: specyfikacja wymagań, wybór źródeł danych (lub gromadzenie danych) Analiza możliwych metod/algorytmów, dobór lub wypracowanie narzędzi Przeprowadzenie eksperymentów analiz danych/generacji wiedzy Opracowanie/wybór miar oceny uzyskanych wyników, ocena wyników Dokumentacja wyników Próg zaliczenia: Semestr: I z wykładu 20/40 z ćwiczeń X 3 X 3 X X 3 3 X Warunki zaliczenia przedmiotu z laboratorium z projektu 31/60 Liczba godzin umiejętności D E z seminarium 3 Razem: 15 Z CAŁOŚCI 51/100 Opis form zaliczenia Wykład (semestr VI) Id Termin 1 Sesja egzaminacyjna Punkty 40 Zakres Egzamin z materiału teoretycznego Razem: 40 Projekt (semestr VI) Id Termin 1 Spotkanie nr 2 2 Spotkanie nr 3 3 Spotkanie nr 4 4 Spotkanie nr 4 5 Spotkanie nr 5 Punkty 6 6 12 18 18 Razem: 30 Zakres Prezentacja z zakresu wybranego tematu projektowego Prezentacja z zakresu opracowanych ogólnych ram aplikacji/systemu Ocena podsystemy zbierania/generacji danych Ocena opracowanego zadania Ocena dokumentacji, w tym dokumentacji kodu jak i wyników testowania. Uwagi dotyczące kryteriów zaliczenia: Student musi uzyskać pozytywny wynik z egzaminu oraz zajęć projektowych. W ramach tego przedmiotu najbardziej istotne jest zdobycie umiejętności praktycznych w zakresie budowania nowych struktur danych i odkrywania wiedzy, dlatego większość punktów przydzielono za projekt. Po uzyskaniu wymaganej liczby punktów za projekt student przystępuje do egzaminu. Lp. 1. Przedmiot Technologie informacyjne Przedmioty wyprzedzające wraz z wymaganiami wstępnymi Zakres 1. Uruchamianie aplikacji. 1.1. Uruchamianie aplikacji z linii poleceń (terminal). 1.2. Uruchamianie aplikacji z poziomu interfejsu graficznego systemu operacyjnego. 2. Konfiguracja komputera. 2.1. Instalowanie oprogramowania. Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe” współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Politechnika Gdańska, międzywydziałowy kierunek „INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA” 2. Metody i techniki programowania 3. Bazy danych 2.2. Ustawianie zmiennych środowiska. 1. Budowa programu w programowaniu strukturalnym. 1.1. Zmienne, typy danych, funkcje. 1.2. Instrukcje sterujące. 1.3. Kompilacja i wykonywanie programów. 1.4. Podstawowe struktury danych. 1.5. Umiejętność przejścia od pomysły, przez algorytm do programu. 2. Budowa programu w programowaniu obiektowym. 2.1. Projektowanie i zapis klas. 2.2. Tworzenie i wykorzystywanie obiektów. 2.3. Elementy paradygmatu obiektowego (abstrakcja, hermetyzacja, dziedziczenie, polimorfizm). 2.4. Wykorzystywanie bibliotek klas. 1. Modele danych. 1.1. Model hierarchiczny, podstawy. 1.2. Model relacyjny, podstawy. 1.4. Model obiektowy, podstawy. 2. Projektowanie baz danych. 2.1. Diagramy związków encji. 2.2. Diagramy relacyjne. 2.3. Normalizacja bazy relacyjnej. 3. Model relacyjny. 3.1. Tabele, pola, typy danych, klucze, związki, algebra relacji. 3.2. SQL – DDL, DML. UWAGI: Przedmioty wyprzedzające 1-3 dotyczą wymaganej wiedzy, jaką student musi posiąść w trakcie I poziomu studiów lub zajęć wyrównawczych zrealizowanych przed rozpoczęciem II poziomu studiów. Metody dydaktyczne: Wykład prowadzony będzie z wykorzystaniem projektora, za pomocą którego, nauczyciel zaprezentuje slajdy, ukazujące treści przedmiotu. Ważniejsze problemy ilustrowane będą pokazami tworzonych i uruchamianych programów. Część wykładów (około 30%) zostanie zrealizowana z wykorzystaniem metod i technik edukacji na odległość. Edukacja na odległość prowadzona będzie poprzez interaktywny materiał dydaktyczny w połączeniu ze śledzeniem jego przyswajania przez studentów. Jednocześnie wykładowca będzie do dyspozycji studentów w ramach forum tematycznego, jak również poprzez komunikator (chat). Wraz ze studentami tworzyć będzie wirtualną grupę roboczą. Studenci po przejściu procesu interaktywnej edukacji (przedstawianie interaktywnego materiału i testów) powinni wziąć udział w dyskusjach tematycznych prowadzonych w ramach forum jak i komunikatora (przebieg dyskusji widoczny przez wszystkich członków grupy). Nauczyciel jest zobowiązany poświęcić i udokumentować czas spędzony na prowadzeniu edukacji na odległość (w wymiarze co najmniej równym liczbie godzin poświęconym na realizację danych treści wykładu w formie tradycyjnej). W ramach zajęć projektowych studenci zrealizują proces zbierania danych oraz realizacji metod analizy danych (z hurtowni lub w ramach eksploracji danych). Na pierwszym spotkaniu projektowym nauczyciel przedstawi zasady realizacji projektu (m.in. dostępność szablonów dokumentów, harmonogram spotkań projektowych, godziny konsultacji) oraz rozdzieli tematy zadań. Kolejne spotkania przeznaczone zostaną na zaprezentowanie poszczególnych etapów realizacji projektu przez studenta. W czasie spotkań prowadzący udzielał będzie studentom wskazówek dotyczących zalecanych zmian w danej fazie projektu. Dwa tygodnie przed końcem zajęć w danym semestrze studenci przygotują kompletne rozwiązanie wraz z dokumentacją i prześlą je na platformę edukacji na odległość. W czasie ostatnich dwóch tygodni zajęć wszyscy studenci przedstawiać będą efekty swoich prac (w ramach spotkań projektowych). Zajęcia projektowe rozpoczną się w drugim tygodniu wykładów. Wykaz literatury podstawowej: 1. Skrypt z materiałami do przedmiotu „Eksploracja danych multimedialnych” 2. Materiały do przedmiotu opracowane w formie edukacji na odległość, dostęp: http://uno.biomed.gda.pl 3. Daniel T. Larose, Odkrywanie wiedzy z danych Wprowadzenie do eksploracji danych, PWN, 2006 4. Jiawei Han, Micheline Kamber, Data Mining: Concepts and Techniques, Morgan-Kaufmann, 2006 5. Norma MPEG 7. Wykaz literatury uzupełniającej: Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe” współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego. Politechnika Gdańska, międzywydziałowy kierunek „INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA” 1. 2. 3. Oracle/IBM/Microsoft, dokumentacja produktów eksploracji danych http://www.w3.org Malina W., Smiatacz M., Metody cyfrowego przetwarzania obrazów, Exit 2005. Projekt „Przygotowanie i realizacja kierunku inżynieria biomedyczna – studia międzywydziałowe” współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego.