Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (N1)

Sylabus przedmiotu Dedykowane systemy transmisji danych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia niestacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Dedykowane systemy transmisji danych
Specjalność systemy komputerowe i oprogramowanie
Jednostka prowadząca Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji
Nauczyciel odpowiedzialny Grzegorz Ulacha <Grzegorz.Ulacha@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Grzegorz Ulacha <Grzegorz.Ulacha@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 8 Grupa obieralna 3

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW8 10 1,00,62zaliczenie
laboratoriaL8 10 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Wymagana wiedza z przedmiotów: Elementy cyfrowe i układy logiczne, Elektronika, Metody probabilistyczne i statystyka, Podstawy transmisji danych, Architektura systemów komputerowych.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zdobycie wiedzy na temat podstaw teorii informacji.
C-2Zapoznanie się z podstawowymi kodami źródłowymi i ich cechami (kod Huffmana i jego odmiany, kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba, przykłady technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ)).
C-3Praktyczna realizacja i testowanie efektywności omawianych kodów.
C-4Pozyskanie wiedzy i umiejętności dotyczących implementacji kodowania danych i form praktycznego wykorzystania tych kodów.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Analiza podstawowych twierdzeń z teorii informacji1
T-L-2Implementacja podstawowych kodów źródłowych (odmiany kodu Huffmana)3
T-L-3Implementacja innych, specyficznych kodów (kody Rice’a, Golomba)4
T-L-4Analiza technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody MTF, RLE, LZ)2
10
wykłady
T-W-1Podstawowa wiedza na temat podstaw teorii informacji1
T-W-2Podstawowe kody źródłowe (kod Huffmana i jego odmiany, kod arytmetyczny)4
T-W-3Specyficzne kody źródłowe (kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba)3
T-W-4Przykłady technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ)2
10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Analiza podstawowych twierdzeń z teorii informacji3
A-L-2Implementacja podstawowych kodów źródłowych (odmiany kodu Huffmana)6
A-L-3Implementacja innych, specyficznych kodów (kody Rice’a, Golomba)5
A-L-4Analiza technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody MTF, RLE, LZ)5
A-L-5uczestnictwo w zajęciach10
A-L-6Konsultacje1
30
wykłady
A-W-1Pozyskanie dodatkowej wiedzy na temat podstawowych twierdzeń z teorii informacji2
A-W-2Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących podstawowych kodów źródłowych (kod Huffmana i jego odmiany, kod arytmetyczny)7
A-W-3Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących specyficznych kodów źródłowych (kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba)5
A-W-4Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ)3
A-W-5Udział w wykładzie10
A-W-6Konsultacje do wykładu i zaliczenie3
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny z elementami ćwiczeń obliczeniowych
M-2Ćwiczenia laboratoryjne

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Ocena zaliczająca wykład na podstawie egzaminu pisemnego, którego istotną częścią są zadania obliczeniowe.
S-2Ocena formująca: Oceny cząstkowe dotyczące sprawozdań z wykonania zadań laboratoryjnych.

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_O3/10_W01
Umiejętność klasyfikacji, projektowania i doboru odpowiednich składowych części urządzeń do wymagań projektowych systemu przetwarzania i transmisji danych z uwzględnieniem oceny efektywności i akceptowalnego opóźnienia w przetwarzaniu.
I_1A_W09, I_1A_W17C-1, C-2, C-4T-W-1, T-W-4, T-W-2, T-W-3M-2, M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_O3/10_U01
Umiejętność doboru odpowiednich kodów źródłowych do wymagań projektowych systemu kodowania i transmisji danych z uwzględnieniem oceny efektywności i złożoności implementacyjnej, a także wprowadzanego przez kod opóźnienia.
I_1A_U19, I_1A_U15C-3, C-1, C-2, C-4T-L-3, T-L-2M-2, M-1S-2, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
I_1A_O3/10_K01
Rozumienie potrzeby mobilności w szerokim sensie, w tym umiejętność doradzania innym odnośnie projektowania i wykorzystywania mobilnych systemów wykorzystujących kodowanie i archiwizację danych w pracy i życiu codziennym.
I_1A_K05C-3, C-2, C-4T-L-1, T-L-4M-2, M-1S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O3/10_W01
Umiejętność klasyfikacji, projektowania i doboru odpowiednich składowych części urządzeń do wymagań projektowych systemu przetwarzania i transmisji danych z uwzględnieniem oceny efektywności i akceptowalnego opóźnienia w przetwarzaniu.
2,0Brak spełnienia dostatecznego warunku zaliczenia którejkolwiek z form zaliczenia.
3,0Potrafi zdefiniować zależności między średnią bitową, entropią, efektywnością i redundancją kodu.
3,5Student dysponuje wiedzą pozwalającą na zilustrowanie zależności między źródłami bezpamięciowymi a źródłami z pamięcią.
4,0Student potrafi rozwiązywać nietrywialne zadania problemowe związane z konstruowaniem (dla konkretnych danych wejściowych) kodów Rice’a, Golomba, Huffmana.
4,5Student potrafi rozwiązywać bardziej złożone zadania problemowe związane z konstruowaniem (dla konkretnych danych wejściowych) kodów Tunstalla, Eliasa, rozszerzonego kodu Huffmana.
5,0Student potrafi rozwiązywać złożone zadania problemowe związane z konstruowaniem (dla konkretnych danych wejściowych) kodów arytmetycznego, Tunstalla-Huffmana, drzew czwórkowych.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O3/10_U01
Umiejętność doboru odpowiednich kodów źródłowych do wymagań projektowych systemu kodowania i transmisji danych z uwzględnieniem oceny efektywności i złożoności implementacyjnej, a także wprowadzanego przez kod opóźnienia.
2,0Brak spełnienia dostatecznego warunku zaliczenia którejkolwiek z form zaliczenia.
3,0Student potrafi wyliczyć podstawowe parametry kodów takie jak średnia bitowa i entropia źródła.
3,5Student umie powiązać ze sobą podstawowe kody w celu opracowania innych o założonych dodatkowych cechach (np. budowa kodu dla źródeł o nieskończonej liczbie symboli).
4,0Student umie budować modele programowe podstawowych kodów źródłowych.
4,5Student umie budować modele programowe bardziej złożonych kodów źródłowych.
5,0Student umie proponować i uzasadniać użycie konkretnych kodów źródłowych w zależności od oczekiwań, dostosowując je do wymaganych sytuacji.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_O3/10_K01
Rozumienie potrzeby mobilności w szerokim sensie, w tym umiejętność doradzania innym odnośnie projektowania i wykorzystywania mobilnych systemów wykorzystujących kodowanie i archiwizację danych w pracy i życiu codziennym.
2,0Brak spełnienia dostatecznego warunku zaliczenia którejkolwiek z form zaliczenia.
3,0Student ma umiejętność oszacowania efektywności kodów źródłowych.
3,5Student potrafi rozpoznać rodzaj danych i zasugerować zastosowanie odpowiedniego dla nich kodu.
4,0Student potrafi zmieniać cechy danych wejściowych (np. stosując odpowiednie modelowanie) celem ich późniejszego wydajniejszego kodowania.
4,5Student umie analizować cechy danych wejściowych w sposób pozwalający dobranie odpowiedniego kodu adaptacyjnego.
5,0Student potrafi przedstawić krytyczną ocenę poszczególnych kodów w odniesieniu do ich poziomu odporności na zakłócenia w strumieniu wynikowym.

Literatura podstawowa

  1. Ulacha G., Wybrane zagadnienia kodowania źródłowego, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2007, 1
  2. Abramson N., Teoria informacji i kodowania, PWN, Warszawa, 1969, 1
  3. Sayood K., Kompresja danych — wprowadzenie, Wydawnictwo RM, Warszawa, 2002, 2
  4. Wesołowski K., Podstawy cyfrowych systemów telekomunikacyjnych, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2003, 1

Literatura dodatkowa

  1. Drozdek A., Wprowadzenie do kompresji danych, WNT, Warszawa, 1999, 1
  2. Przelaskowski A., Kompresja danych: podstawy, metody bezstratne, kodery obrazów, Wydawnictwo BTC, Warszawa, 2011, 1

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Analiza podstawowych twierdzeń z teorii informacji1
T-L-2Implementacja podstawowych kodów źródłowych (odmiany kodu Huffmana)3
T-L-3Implementacja innych, specyficznych kodów (kody Rice’a, Golomba)4
T-L-4Analiza technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody MTF, RLE, LZ)2
10

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowa wiedza na temat podstaw teorii informacji1
T-W-2Podstawowe kody źródłowe (kod Huffmana i jego odmiany, kod arytmetyczny)4
T-W-3Specyficzne kody źródłowe (kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba)3
T-W-4Przykłady technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ)2
10

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Analiza podstawowych twierdzeń z teorii informacji3
A-L-2Implementacja podstawowych kodów źródłowych (odmiany kodu Huffmana)6
A-L-3Implementacja innych, specyficznych kodów (kody Rice’a, Golomba)5
A-L-4Analiza technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody MTF, RLE, LZ)5
A-L-5uczestnictwo w zajęciach10
A-L-6Konsultacje1
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Pozyskanie dodatkowej wiedzy na temat podstawowych twierdzeń z teorii informacji2
A-W-2Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących podstawowych kodów źródłowych (kod Huffmana i jego odmiany, kod arytmetyczny)7
A-W-3Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących specyficznych kodów źródłowych (kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba)5
A-W-4Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ)3
A-W-5Udział w wykładzie10
A-W-6Konsultacje do wykładu i zaliczenie3
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O3/10_W01Umiejętność klasyfikacji, projektowania i doboru odpowiednich składowych części urządzeń do wymagań projektowych systemu przetwarzania i transmisji danych z uwzględnieniem oceny efektywności i akceptowalnego opóźnienia w przetwarzaniu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W09ma podstawową wiedzę dotyczącą systemów telekomunikacyjnych
I_1A_W17zna podstawowe metody gromadzenia i przetwarzania danych i informacji
Cel przedmiotuC-1Zdobycie wiedzy na temat podstaw teorii informacji.
C-2Zapoznanie się z podstawowymi kodami źródłowymi i ich cechami (kod Huffmana i jego odmiany, kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba, przykłady technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ)).
C-4Pozyskanie wiedzy i umiejętności dotyczących implementacji kodowania danych i form praktycznego wykorzystania tych kodów.
Treści programoweT-W-1Podstawowa wiedza na temat podstaw teorii informacji
T-W-4Przykłady technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ)
T-W-2Podstawowe kody źródłowe (kod Huffmana i jego odmiany, kod arytmetyczny)
T-W-3Specyficzne kody źródłowe (kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba)
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
M-1Wykład informacyjny z elementami ćwiczeń obliczeniowych
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Ocena zaliczająca wykład na podstawie egzaminu pisemnego, którego istotną częścią są zadania obliczeniowe.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Brak spełnienia dostatecznego warunku zaliczenia którejkolwiek z form zaliczenia.
3,0Potrafi zdefiniować zależności między średnią bitową, entropią, efektywnością i redundancją kodu.
3,5Student dysponuje wiedzą pozwalającą na zilustrowanie zależności między źródłami bezpamięciowymi a źródłami z pamięcią.
4,0Student potrafi rozwiązywać nietrywialne zadania problemowe związane z konstruowaniem (dla konkretnych danych wejściowych) kodów Rice’a, Golomba, Huffmana.
4,5Student potrafi rozwiązywać bardziej złożone zadania problemowe związane z konstruowaniem (dla konkretnych danych wejściowych) kodów Tunstalla, Eliasa, rozszerzonego kodu Huffmana.
5,0Student potrafi rozwiązywać złożone zadania problemowe związane z konstruowaniem (dla konkretnych danych wejściowych) kodów arytmetycznego, Tunstalla-Huffmana, drzew czwórkowych.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O3/10_U01Umiejętność doboru odpowiednich kodów źródłowych do wymagań projektowych systemu kodowania i transmisji danych z uwzględnieniem oceny efektywności i złożoności implementacyjnej, a także wprowadzanego przez kod opóźnienia.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U19ma umiejętność wyboru algorytmu i struktur danych do rozwiązania określonego zadania inżynierskiego
I_1A_U15potrafi wykorzystywać poznane metody, modele matematyczne oraz symulacje komputerowe do rozwiązywania prostych problemów inżynierskich
Cel przedmiotuC-3Praktyczna realizacja i testowanie efektywności omawianych kodów.
C-1Zdobycie wiedzy na temat podstaw teorii informacji.
C-2Zapoznanie się z podstawowymi kodami źródłowymi i ich cechami (kod Huffmana i jego odmiany, kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba, przykłady technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ)).
C-4Pozyskanie wiedzy i umiejętności dotyczących implementacji kodowania danych i form praktycznego wykorzystania tych kodów.
Treści programoweT-L-3Implementacja innych, specyficznych kodów (kody Rice’a, Golomba)
T-L-2Implementacja podstawowych kodów źródłowych (odmiany kodu Huffmana)
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
M-1Wykład informacyjny z elementami ćwiczeń obliczeniowych
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Oceny cząstkowe dotyczące sprawozdań z wykonania zadań laboratoryjnych.
S-1Ocena podsumowująca: Ocena zaliczająca wykład na podstawie egzaminu pisemnego, którego istotną częścią są zadania obliczeniowe.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Brak spełnienia dostatecznego warunku zaliczenia którejkolwiek z form zaliczenia.
3,0Student potrafi wyliczyć podstawowe parametry kodów takie jak średnia bitowa i entropia źródła.
3,5Student umie powiązać ze sobą podstawowe kody w celu opracowania innych o założonych dodatkowych cechach (np. budowa kodu dla źródeł o nieskończonej liczbie symboli).
4,0Student umie budować modele programowe podstawowych kodów źródłowych.
4,5Student umie budować modele programowe bardziej złożonych kodów źródłowych.
5,0Student umie proponować i uzasadniać użycie konkretnych kodów źródłowych w zależności od oczekiwań, dostosowując je do wymaganych sytuacji.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O3/10_K01Rozumienie potrzeby mobilności w szerokim sensie, w tym umiejętność doradzania innym odnośnie projektowania i wykorzystywania mobilnych systemów wykorzystujących kodowanie i archiwizację danych w pracy i życiu codziennym.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_K05rozumienie potrzebę mobilności
Cel przedmiotuC-3Praktyczna realizacja i testowanie efektywności omawianych kodów.
C-2Zapoznanie się z podstawowymi kodami źródłowymi i ich cechami (kod Huffmana i jego odmiany, kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba, przykłady technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ)).
C-4Pozyskanie wiedzy i umiejętności dotyczących implementacji kodowania danych i form praktycznego wykorzystania tych kodów.
Treści programoweT-L-1Analiza podstawowych twierdzeń z teorii informacji
T-L-4Analiza technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody MTF, RLE, LZ)
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne
M-1Wykład informacyjny z elementami ćwiczeń obliczeniowych
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Oceny cząstkowe dotyczące sprawozdań z wykonania zadań laboratoryjnych.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Brak spełnienia dostatecznego warunku zaliczenia którejkolwiek z form zaliczenia.
3,0Student ma umiejętność oszacowania efektywności kodów źródłowych.
3,5Student potrafi rozpoznać rodzaj danych i zasugerować zastosowanie odpowiedniego dla nich kodu.
4,0Student potrafi zmieniać cechy danych wejściowych (np. stosując odpowiednie modelowanie) celem ich późniejszego wydajniejszego kodowania.
4,5Student umie analizować cechy danych wejściowych w sposób pozwalający dobranie odpowiedniego kodu adaptacyjnego.
5,0Student potrafi przedstawić krytyczną ocenę poszczególnych kodów w odniesieniu do ich poziomu odporności na zakłócenia w strumieniu wynikowym.