ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2012/2013 / Wydział Elektryczny / Elektronika i telekomunikacja (S1) / Sylabus przedmiotu - Metody matematyczne w elektronice i telekomunikacji

Wydział Elektryczny - Elektronika i telekomunikacja (S1)

Sylabus przedmiotu Metody matematyczne w elektronice i telekomunikacji:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Elektronika i telekomunikacja
Forma studiów	studia stacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Metody matematyczne w elektronice i telekomunikacji
Specjalność	przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca	Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej
Nauczyciel odpowiedzialny	Jan Purczyński <Jan.Purczynski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele	Grzegorz Mikołajczak <Grzegorz.Mikolajczak@zut.edu.pl>, Maciej Zwierzchowski <Maciej.Zwierzchowski@zut.edu.pl>
ECTS (planowane)	8,0	ECTS (formy)	8,0
Forma zaliczenia	egzamin	Język	polski
Blok obieralny	—	Grupa obieralna	—

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
laboratoria	L	2	30	2,0	0,26	zaliczenie
ćwiczenia audytoryjne	A	2	15	2,0	0,30	zaliczenie
wykłady	W	2	60	4,0	0,44	egzamin

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Podstawowa wiedza z zakresu matematyki.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Opanowanie metod matematycznych i numerycznych wykorzystywanych w działalności inżynierskiej w dziedzinie elektroniki i telekomunikacji.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1	Analiza funkcji wielu zmiennych	2
T-A-2	Szeregi funkcyjne	2
T-A-3	Szeregi Fouriera	2
T-A-4	Całka niewłaściwa	1
T-A-5	Przekształcenie Laplace'a	4
T-A-6	Rozwiązywanie liniowych równań różniczkowych	3
T-A-7	Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych	1
		15
laboratoria
T-L-1	Wprowadzenie do środowiska obliczeniowego	2
T-L-2	Numeryczne rozwiązywanie równań nieliniowych	2
T-L-3	Interpolacja wielomianowa	2
T-L-4	Interpolacja funkcjami sklejanymi.	2
T-L-5	Interpolacja i aproksymacja trygonometryczna.	2
T-L-6	Aproksymacja średniokwadratowa.	2
T-L-7	Aproksymacja Pade.	2
T-L-8	Całkowanie numeryczne.	2
T-L-9	Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych.	2
T-L-10	Numeryczne rozwiązywanie układów równań liniowych.	2
T-L-11	Numeryczne rozwiązywanie układów równań nieliniowych.	2
T-L-12	Numeryczne zastosowanie szeregów potęgowych.	2
T-L-13	Zastosowanie metod numerycznych w przetwarzaniu sygnałów.	2
T-L-14	Zastosowanie metod numerycznych w teorii obwodów.	2
T-L-15	Zaliczenie zajęć laboratoryjnych.	2
		30
wykłady
T-W-1	Analiza dokładności algorytmów numerycznych. Dokładność obliczeń inżynierskich.	4
T-W-2	Metody numeryczne rozwiązywania równań.	2
T-W-3	Komputerowe opracowanie wyników pomiarów (interpolacja i aproksymacja).	4
T-W-4	Numeryczne rozwiązywanie układów równań liniowych i nieliniowych.	4
T-W-5	Całkowani i różniczkowanie numeryczne.	4
T-W-6	Elementy teorii liczb.	4
T-W-7	Wstęp do analizy algorytmów.	4
T-W-8	Zastosowanie teorii grafów.	4
T-W-9	Funkcje wielu zmiennych: pochodna kierunkowa, pochodna cząstkowa. Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych. Podstawowe pojęcia teorii pola.	3
T-W-10	Szeregi potęgowe i funkcyjne.	12
T-W-11	Szeregi Fouriera.	4
T-W-12	Transformata Laplace'a.	3
T-W-13	Całka niewłaściwa.	3
T-W-14	Równania różniczkowe liniowe.	5
		60

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1	uczestnictwo w zajęciach	15
A-A-2	Konsultacje z prowadzącym	5
A-A-3	Rozwiązywanie zadań dodatkowych	40
		60
laboratoria
A-L-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć.	15
A-L-3	Przygotowanie do zaliczenia.	15
		60
wykłady
A-W-1	uczestnictwo w zajęciach	60
A-W-2	Konsultacje z wykładowcą.	14
A-W-3	Rozwiązanie zadań i problemów przedstawionych na wykłądzie.	14
A-W-4	Samodzielne poszerzanie wiedzy na podstawie literatury.	60
A-W-5	Egzamin pisemny.	2
		150

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny.
M-2	Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
M-3	Ćwiczenia przedmiotowe.

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.
S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne ćwiczeń laboratoryjnych.
S-3	Ocena formująca: Ocena aktywności na zajęciach i wykonanych sprawozdań.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ET_1A_B05_W01 Ma wiedzę z zakresu wybranych działów matematyki i metod numerycznych niezbędną do analizy wyników eksperymentów, stosowania algorytmów przetwarzania sygnałów oraz metod analizy prostych obwodów elektrycznych i elektronicznych.	ET_1A_W01	T1A_W01, T1A_W07	InzA_W02	C-1	T-L-12, T-L-2, T-L-3, T-L-9, T-L-14, T-L-1, T-L-11, T-L-15, T-L-6, T-W-14, T-W-11, T-L-13, T-L-5, T-W-13, T-L-4, T-W-10, T-W-9, T-W-12, T-L-10, T-L-8, T-L-7	M-1, M-3, M-2	S-3, S-2, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	Cel przedmiotu	Treści programowe	Metody nauczania	Sposób oceny
ET_1A_B05_U24 Potrafi ocenić przydatność i wykorzystać metody matematyczne i numeryczne do rozwiązania prostych zadań inżynierskich z zakresu elektroniki i telekomunikacji.	ET_1A_U06	T1A_U08, T1A_U09	InzA_U01, InzA_U02, InzA_U05	C-1	T-W-10, T-L-2, T-L-9, T-L-10, T-W-14, T-L-14, T-L-5, T-L-11, T-W-12, T-W-9, T-L-13, T-L-8, T-L-6, T-L-1, T-W-13, T-L-12, T-W-11, T-L-15, T-L-3, T-L-4, T-L-7	M-1, M-2, M-3	S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_1A_B05_W01 Ma wiedzę z zakresu wybranych działów matematyki i metod numerycznych niezbędną do analizy wyników eksperymentów, stosowania algorytmów przetwarzania sygnałów oraz metod analizy prostych obwodów elektrycznych i elektronicznych.	2,0
	3,0	Ma wiedzę z zakresu wybranych działów matematyki i metod numerycznych niezbędną do analizy wyników eksperymentów, stosowania algorytmów przetwarzania sygnałów oraz metod analizy prostych obwodów elektrycznych i elektronicznych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
ET_1A_B05_U24 Potrafi ocenić przydatność i wykorzystać metody matematyczne i numeryczne do rozwiązania prostych zadań inżynierskich z zakresu elektroniki i telekomunikacji.	2,0
	3,0	Potrafi ocenić przydatność i wykorzystać metody matematyczne i numeryczne do rozwiązania prostych zadań inżynierskich z zakresu elektroniki i telekomunikacji.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Literatura podstawowa

Grygiel J., Wprowadzenie do matematyki dyskretnej, Exit, 2007
Ross K.A., Wright Ch.R.B., Matematyka dyskretna, PWN, Warszawa, 2006
Dahlquist G., Bjorck, Metody numeryczne, PWN, Warszawa, 1975
Fortuna Z., Macukow B., Metody numeryczne, WNT, 1982

Literatura dodatkowa

Kiełbasiński A., Schwetlick H., Numeryczna algebra liniowa, WNT, 1992
Kubale M., Optymalizacja dyskretna. Modele i metody kolorowania grafów., WNT, Warszawa, 2002

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KOD	Treść programowa	Godziny
T-A-1	Analiza funkcji wielu zmiennych	2
T-A-2	Szeregi funkcyjne	2
T-A-3	Szeregi Fouriera	2
T-A-4	Całka niewłaściwa	1
T-A-5	Przekształcenie Laplace'a	4
T-A-6	Rozwiązywanie liniowych równań różniczkowych	3
T-A-7	Zaliczenie ćwiczeń audytoryjnych	1
		15

Treści programowe - laboratoria

KOD	Treść programowa	Godziny
T-L-1	Wprowadzenie do środowiska obliczeniowego	2
T-L-2	Numeryczne rozwiązywanie równań nieliniowych	2
T-L-3	Interpolacja wielomianowa	2
T-L-4	Interpolacja funkcjami sklejanymi.	2
T-L-5	Interpolacja i aproksymacja trygonometryczna.	2
T-L-6	Aproksymacja średniokwadratowa.	2
T-L-7	Aproksymacja Pade.	2
T-L-8	Całkowanie numeryczne.	2
T-L-9	Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych.	2
T-L-10	Numeryczne rozwiązywanie układów równań liniowych.	2
T-L-11	Numeryczne rozwiązywanie układów równań nieliniowych.	2
T-L-12	Numeryczne zastosowanie szeregów potęgowych.	2
T-L-13	Zastosowanie metod numerycznych w przetwarzaniu sygnałów.	2
T-L-14	Zastosowanie metod numerycznych w teorii obwodów.	2
T-L-15	Zaliczenie zajęć laboratoryjnych.	2
		30

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Analiza dokładności algorytmów numerycznych. Dokładność obliczeń inżynierskich.	4
T-W-2	Metody numeryczne rozwiązywania równań.	2
T-W-3	Komputerowe opracowanie wyników pomiarów (interpolacja i aproksymacja).	4
T-W-4	Numeryczne rozwiązywanie układów równań liniowych i nieliniowych.	4
T-W-5	Całkowani i różniczkowanie numeryczne.	4
T-W-6	Elementy teorii liczb.	4
T-W-7	Wstęp do analizy algorytmów.	4
T-W-8	Zastosowanie teorii grafów.	4
T-W-9	Funkcje wielu zmiennych: pochodna kierunkowa, pochodna cząstkowa. Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych. Podstawowe pojęcia teorii pola.	3
T-W-10	Szeregi potęgowe i funkcyjne.	12
T-W-11	Szeregi Fouriera.	4
T-W-12	Transformata Laplace'a.	3
T-W-13	Całka niewłaściwa.	3
T-W-14	Równania różniczkowe liniowe.	5
		60

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-A-1	uczestnictwo w zajęciach	15
A-A-2	Konsultacje z prowadzącym	5
A-A-3	Rozwiązywanie zadań dodatkowych	40
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-L-1	uczestnictwo w zajęciach	30
A-L-2	Przygotowanie do zajęć.	15
A-L-3	Przygotowanie do zaliczenia.	15
		60

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	uczestnictwo w zajęciach	60
A-W-2	Konsultacje z wykładowcą.	14
A-W-3	Rozwiązanie zadań i problemów przedstawionych na wykłądzie.	14
A-W-4	Samodzielne poszerzanie wiedzy na podstawie literatury.	60
A-W-5	Egzamin pisemny.	2
		150

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_1A_B05_W01	Ma wiedzę z zakresu wybranych działów matematyki i metod numerycznych niezbędną do analizy wyników eksperymentów, stosowania algorytmów przetwarzania sygnałów oraz metod analizy prostych obwodów elektrycznych i elektronicznych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_W01	Ma wiedzę w zakresie matematyki, obejmującą algebrę, analizę, probabilistykę oraz elementy matematyki dyskretnej i stosowanej, w tym metody matematyczne i metody numeryczne, niezbędne do: - opisu i analizy działania obwodów elektrycznych, elementów elektronicznych oraz analogowych i cyfrowych układów elektronicznych, a także podstawowych zjawisk fizycznych w nich występujących; - opisu i analizy przewodowych i bezprzewodowych sieci telekomunikacyjnych; - opisu i analizy działania systemów elektronicznych , w tym systemów zawierających układy programowalne; - opisu i analizy algorytmów przetwarzania sygnałów, w tym dźwięku i obrazu.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_W01	ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_W07	zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	InzA_W02	zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-1	Opanowanie metod matematycznych i numerycznych wykorzystywanych w działalności inżynierskiej w dziedzinie elektroniki i telekomunikacji.
Treści programowe	T-L-12	Numeryczne zastosowanie szeregów potęgowych.
	T-L-2	Numeryczne rozwiązywanie równań nieliniowych
	T-L-3	Interpolacja wielomianowa
	T-L-9	Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych.
	T-L-14	Zastosowanie metod numerycznych w teorii obwodów.
	T-L-1	Wprowadzenie do środowiska obliczeniowego
	T-L-11	Numeryczne rozwiązywanie układów równań nieliniowych.
	T-L-15	Zaliczenie zajęć laboratoryjnych.
	T-L-6	Aproksymacja średniokwadratowa.
	T-W-14	Równania różniczkowe liniowe.
	T-W-11	Szeregi Fouriera.
	T-L-13	Zastosowanie metod numerycznych w przetwarzaniu sygnałów.
	T-L-5	Interpolacja i aproksymacja trygonometryczna.
	T-W-13	Całka niewłaściwa.
	T-L-4	Interpolacja funkcjami sklejanymi.
	T-W-10	Szeregi potęgowe i funkcyjne.
	T-W-9	Funkcje wielu zmiennych: pochodna kierunkowa, pochodna cząstkowa. Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych. Podstawowe pojęcia teorii pola.
	T-W-12	Transformata Laplace'a.
	T-L-10	Numeryczne rozwiązywanie układów równań liniowych.
	T-L-8	Całkowanie numeryczne.
	T-L-7	Aproksymacja Pade.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny.
	M-3	Ćwiczenia przedmiotowe.
	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
Sposób oceny	S-3	Ocena formująca: Ocena aktywności na zajęciach i wykonanych sprawozdań.
	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne ćwiczeń laboratoryjnych.
	S-1	Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Ma wiedzę z zakresu wybranych działów matematyki i metod numerycznych niezbędną do analizy wyników eksperymentów, stosowania algorytmów przetwarzania sygnałów oraz metod analizy prostych obwodów elektrycznych i elektronicznych.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	ET_1A_B05_U24	Potrafi ocenić przydatność i wykorzystać metody matematyczne i numeryczne do rozwiązania prostych zadań inżynierskich z zakresu elektroniki i telekomunikacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	ET_1A_U06	Potrafi wykorzystać poznane metody i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy oraz oceny działania elementów i układów elektronicznych, a także prostych systemów telekomunikacyjnych.
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_U08	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	T1A_U09	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	InzA_U01	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	InzA_U02	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
	InzA_U05	potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
Cel przedmiotu	C-1	Opanowanie metod matematycznych i numerycznych wykorzystywanych w działalności inżynierskiej w dziedzinie elektroniki i telekomunikacji.
Treści programowe	T-W-10	Szeregi potęgowe i funkcyjne.
	T-L-2	Numeryczne rozwiązywanie równań nieliniowych
	T-L-9	Numeryczne rozwiązywanie równań różniczkowych.
	T-L-10	Numeryczne rozwiązywanie układów równań liniowych.
	T-W-14	Równania różniczkowe liniowe.
	T-L-14	Zastosowanie metod numerycznych w teorii obwodów.
	T-L-5	Interpolacja i aproksymacja trygonometryczna.
	T-L-11	Numeryczne rozwiązywanie układów równań nieliniowych.
	T-W-12	Transformata Laplace'a.
	T-W-9	Funkcje wielu zmiennych: pochodna kierunkowa, pochodna cząstkowa. Ekstrema lokalne funkcji dwóch zmiennych. Podstawowe pojęcia teorii pola.
	T-L-13	Zastosowanie metod numerycznych w przetwarzaniu sygnałów.
	T-L-8	Całkowanie numeryczne.
	T-L-6	Aproksymacja średniokwadratowa.
	T-L-1	Wprowadzenie do środowiska obliczeniowego
	T-W-13	Całka niewłaściwa.
	T-L-12	Numeryczne zastosowanie szeregów potęgowych.
	T-W-11	Szeregi Fouriera.
	T-L-15	Zaliczenie zajęć laboratoryjnych.
	T-L-3	Interpolacja wielomianowa
	T-L-4	Interpolacja funkcjami sklejanymi.
	T-L-7	Aproksymacja Pade.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny.
	M-2	Ćwiczenia laboratoryjne z użyciem komputera.
	M-3	Ćwiczenia przedmiotowe.
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny.
	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne ćwiczeń laboratoryjnych.
	S-3	Ocena formująca: Ocena aktywności na zajęciach i wykonanych sprawozdań.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0
	3,0	Potrafi ocenić przydatność i wykorzystać metody matematyczne i numeryczne do rozwiązania prostych zadań inżynierskich z zakresu elektroniki i telekomunikacji.
	3,5
	4,0
	4,5
	5,0