Informatyka techniczna

Nazwa przedmiotu:
INFORMATYKA TECHNICZNA
Technical Informatics
Kierunek:
Kod przedmiotu:
Mechatronika
Rodzaj przedmiotu:
Poziom przedmiotu:
obowiązkowy
II stopnia
A04
Rok: I
Semestr: I
Rodzaj zajęd:
Liczba godzin/tydzieo:
Liczba punktów:
wykład, laboratorium
1W, 2L
3 ECTS
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami dotyczącymi teorii informacji oraz
zasadami przetwarzania i przesyłu informacji. Podstawowe narzędzia matematyczne w
przetwarzaniu sygnałów i informacji. Techniki analogowe i cyfrowe. Analiza w dziedzinie
czasu i częstotliwości. Analiza Fouriera, transformata Fouriera, szybka transformata Fouriera.
Przetwarzanie A/C i C/A. Próbkowanie, kwantyzacja. Filtracja sygnałów. Filtry cyfrowe
rekursywne i nierekursywne.
C2. Nabycie przez studentów umiejętności w zakresie technik kodowania źródłowego informacji;
budowy kodów odpornych na błędy i kodów korekcyjnych; kodowania zwięzłego i kompresji
danych.
C3. Nabycie umiejętności stosowania różnorodnych narzędzi informatycznych (języki programowania, programy symulacyjne i środowiska specjalizowane) w zakresie analizy sygnałów i
rozwiązywania wybranych problemów o charakterze technicznym.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Wiedza z zakresu matematyki i fizyki w zakresie szkoły średniej.
Znajomośd jednostek podstawowych i pochodnych międzynarodowego układu miar SI.
Znajomośd podstaw informatyki i podstawowych technik programowania.
Umiejętnośd prawidłowej interpretacji wyników.
Umiejętnośd pracy samodzielnej.
Umiejętnośd korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji
technicznej.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – opisuje podstawowe zagadnienia teoretyczne z zakresu teorii informacji i przetwarzania
sygnałów
EK 2 – stosuje teorię Fouriera do analizy sygnałów,
EK 3 – stosuje filtry cyfrowe w wybranych problemach przetwarzania sygnałów,
EK 4 – posługuje się wybranymi narzedziami informatycznymi w rozwiązywaniu zagadnieo o
charakterze technicznym,
EK 5 – charakteryzuje metody modulacji i kodowania informacji źródłowej.
EK 6 – analizuje działanie kodów detekcji i korekcji błędów,
EK 7 – opisuje i stosuje wybrane metody bezstratnej i stratnej kompresji informacji.
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęd – WYKŁADY
W 1 – Podstawowe pojęcia i zadania informatyki technicznej – definicje, pojęcia
pokrewne i pochodne.
W 2 – Podstawy teorii informacji. Informacja a sygnał. Sygnały pasmowe. Analiza w
dziedzinie czasu i częstotliwości. Przykłady.
W 3 – Przetwarzanie A/C i C/A sygnałów. Próbkowanie i kwantyzacja.
W 4 – Podstawowy teorii Fouriera – przekształacenie Fouriera, transformata Fouriera i
szybka transformata Fouriera. Przykłady, interpretacja. Filtracja cyfrowa.
W 5 – Kodowanie źródłowe informacji - podstawy. Kody optymalne.
W 6 – Kody odporne na przekłamania – zasady zabezpieczania informacji przed
przekłamaniami. Kody korekcyjne.
W 7 – Kody zwięzłe. Kompresja informacji – bezstratna i stratna. Metody podstawowe.
Razem godzin
Forma zajęd – LABORATORIUM
C 1 – Modulacja ciągła – metody analogowe .
C 2 – Modulacja impulsowa – metody analogowe.
C 3 – Modulacja impulsowa. Przetwarzanie A/C i C/A.
C 4 – Analiza Fouriera sygnałów ciagłych
C 5 – Transformata i szybka transformata Fouriera
C 6 – Filtracja cyfrowa - filtry nierekursywne
C 7 – Filtracja cyfrowa - filtry rekursywne
C 8 – Liniowe kody transmisyjne.
C 9 – Kody korekcyjne.
C 10 – Kompresja sygnałów
Razem godzin
Liczba
godzin
1
2
2
3
2
3
2
15
Liczba
godzin
2
2
4
2
2
4
4
2
4
4
30
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
2. – dwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem rzeczywistych obiektów i narzędzi symulacyjnych
3. – podręczniki z zagadnieo przetwarzania sygnałów.
2
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena przygotowania z teorii
F2. – ocena stopnia zrozumienia teorii jako odzwierciedlenia rzeczywistości
F3. – ocena umiejętności interpretowania wyników badao
F4. – ocena aktywności podczas zajęd
P1. – ocena umiejętności praktycznego zestawiania układów i interpretacji wyników – zaliczenie na
ocenę
P2. – ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu – zaliczenie wykładu
(lub egzamin)
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
15W 30L  45 h
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
2.5 h
Przygotowanie do dwiczeo laboratoryjnych
10 h
Wykonanie sprawozdao z realizacji zadao laboratoryjnych (czas poza
10 h
zajęciami laboratoryjnymi)
Udział w konsultacjach
5h
Przygotowanie do kolokwiów
2.5 h

Suma
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS DLA PRZEDMIOTU
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach
wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęd o
charakterze praktycznym, w tym zajęd laboratoryjnych i
projektowych
75 h
3 ECTS
2 ECTS
2 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1.
2.
3.
4.
5.
Dudziak K., Sieoko W. - Cyfrowe przetwarzanie sygnałów, WSM, Gdynia 1999
S. Haykin - Systemy Telekomunikacyjne, cz. 1 i 2, WKŁ, 2001
K. Wesołowski - Podstawy cyfrowych systemów telekomunikacyjnych, WKŁ, 2003
Szabatin J. - Podstawy teorii sygnałów, WKiŁ, Warszawa 2000
Box G., Jenkins G. - Analiza szeregów czasowych, PWN, 1983
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
Dr inż. Tomasz Gałkowski [email protected]
3
MATRYCA REALIZACJI I WERYFIKACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
Odniesienie
danego efektu do
efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu (PEK)
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
EK1
K_W04_A_04
C1-C3
W1-W3
1-3
C1, C2
W1-W3
1-3
C1-C3
W1-W3
1-3
C1-C3
W3-W4
1-3
C1,C2
W2-W4
1-3
C1,C2
W5
1-3
C1-C3
W6
1-3
EK2
EK3
EK4
EK5
EK6
EK7
K_W04_A_04
K_U04_A_04
K_U04_A_04
K_W04_A_04
K_W04_A_04
K_W04_A_04
Sposób
oceny
F1-F4
P1,P2
F1-F4
P1
F1-F4
P1
F1-F4
P1,P2
F1-F4
P1
F1-F4
P1,P2
F1-F4
P1
4
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
Na ocenę 2
Na ocenę 3
Na ocenę 4
Na ocenę 5
EK1,2,3,4
Student
charakteryzuje
zagadnienia z zakresu
podstaw teorii
informacji i
przetwarzania
sygnałów C/A i A/C
Student nie
charakteryzuje
zagadnieo z zakresu
podstaw teorii
informacji i
przetwarzania
sygnałów C/A i A/C w
stopniu
zadowalającym
Student słabo opisuje
i analizuje
zagadnienia z zakresu
podstaw teorii
informacji i
przetwarzania
sygnałów C/A i A/C
Student
charakteryzuje
zagadnienia z zakresu
podstaw teorii
informacji i
przetwarzania
sygnałów C/A i A/C
Student szczegółowo
charakteryzuje
zagadnienia z zakresu
podstaw teorii
informacji i
przetwarzania
sygnałów C/A i A/C,
samodzielnie
zdobywa i poszerza
wiedzę przy użyciu
różnych źródeł
EK5
Student opisuje
zagadnienia zakresu
analizy Fouriera
sygnałów oraz
filtracji cyfrowej
Student nie opisuje
zagadnieo z zakresu
analizy Fouriera
sygnałów oraz
filtracji cyfrowej
Student słabo opisuje
i charakteryzuje
ogólną wiedzę z
zakresu analizy
Fouriera sygnałów
oraz filtracji cyfrowej
Student dobrze
opisuje zagadnienia
zakresu analizy
Fouriera sygnałów
oraz filtracji cyfrowej
Student szczegółowo
opisuje i
charakteryzuje
ogólną wiedzę z
zakresu analizy
Fouriera sygnałów
oraz filtracji
cyfrowej.
EK6,7
Student
charakteryzuje
zagadnienia z zakresu
zaawansowanych
metod budowy
różnych kodów
informacyjnych o
wybranych
własnościach
Student nie
charakteryzuje
zagadnieo z zakresu
zaawansowanych
metod budowy
róznych kodów
informacyjnych o
wybranych
własnościach
Student słabo i
powierzchownie
charakteryzuje
zagadnienia z zakresu
zaawansowanych
metod budowy
róznych kodów
informacyjnych o
wybranych
własnościach
Student dobrze
charakteryzuje
zagadnienia z zakresu
zaawansowanych
metod budowy
różnych kodów
informacyjnych o
wybranych
własnościach
Student sprawnie
opisuje rozszerzoną
wiedzę z zakresu
zaawansowanych
metod budowy
róznych kodów
informacyjnych o
wybranych
własnościach;
samodzielnie
zdobywa i poszerza
wiedzę przy użyciu
różnych źródeł
Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia wymagane
do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia w stopniu odpowiadającym ocenie wyższej.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Wszelkie informacje dla studentów (prezentacje do zajęd, instrukcje do dwiczeo laboratoryjnych,
przykładowe aplikacje) dostępne są na stronie internetowej http://kik.pcz.pl/~tgalkowski, w
zakładce Dydaktyka.
2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęd danego z
przedmiotu.
5