Wydział Elektryczny - Elektronika i Telekomunikacja (S2)
specjalność: Układy i Systemy Elektroniczne
Sylabus przedmiotu Matematyka stosowana:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Elektronika i Telekomunikacja | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
Obszary studiów | nauk technicznych | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Matematyka stosowana | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Jan Purczyński <Jan.Purczynski@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | Eugeniusz Kornatowski <Eugeniusz.Kornatowski@zut.edu.pl> | ||
ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Znajomość matematyki w zakresie studiów inżynierskich pierwszego stopnia. |
W-2 | Umiejętność wykorzystywania środowisk obliczeń numerycznych (MathCad, Matlab). |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Ukształtowanie umiejętności wykorzystywania zaawansowanych narzędzi matematycznych do opisu, modelowania, projektowania, analizy działania elementów i układów elektronicznych oraz algorytmów przetwarzania sygnałów. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Wyznaczanie parametrów wybranych rozkładów zmiennej losowej. | 2 |
T-L-2 | Estymacja parametrów rozkładu. | 3 |
T-L-3 | Obciążenie i efektywność estymatorów. | 3 |
T-L-4 | Generatory liczb losowych. | 3 |
T-L-5 | Testowanie właściwości statystycznych generatorów. | 2 |
T-L-6 | Symulacje komputerowe wybranych procesów stochastycznych. | 2 |
T-L-7 | Transformata Z. Algorytmy obliczania prostej i odwrotnej transformaty Z. Obliczanie odpowiedzi impulsowej dla zadanej transmitancji dyskretnego systemu NOI. | 3 |
T-L-8 | Charakterystyki amplitudowe i fazowe dla wybranych systemów analogowych i dyskretnych. | 4 |
T-L-9 | Wybrane techniki stosowania algorytmów FFT. | 2 |
T-L-10 | Okienkowanie danych w dziedzinie czasu i częstotliwości. Testowanie algorytmów nakładkowania. | 3 |
T-L-11 | Metody uśredniania sygnałów dyskretnych: średnianie koherentne i niekoherentne. | 3 |
30 | ||
projekty | ||
T-P-1 | Omówienia zasad prowadzenia zajeć projektowych. Przedstawienie listy indywidualnych tematów projektowych wraz z podstawowymi założeniami technicznymi i wymaganiami. | 4 |
T-P-2 | Prezentacje postępów w rozwiazywaniu problemów zwiazanych z projektem. Dyskusja nad projektami i prezentacjami. Udzielanie wskazówek do dalszej pracy. | 16 |
T-P-3 | Koncowa prezentacja wykonanej dokumentacji technicznej projektu, przeprowadzonych symulacji i innych badań. Szacunkowa analiza kosztów wykonania zaprojektowanego urządzenia. Analiza bezpieczeństwa. Wspólna dyskusja nad każdym projektem, wskazanie zalet, wad, możliwości rozwojowych. | 10 |
30 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Podstawowe pojęcia rachunku prawdopodobieństwa. | 3 |
T-W-2 | Wybrane zagadnienia statystyki matematycznej: właściwości estymatorów , metody uzyskiwania estymatorów (metoda największej wiarygodności, metoda momentów), estymacja przedziałowa, testowanie hipotez statystycznych. | 4 |
T-W-3 | Generatory liczb losowych o wybranych rozkładach. Testowanie właściwości statystycznych generatorów. | 4 |
T-W-4 | Procesy stochastyczne: procesy Markowa, procesy stacjonarne. Symulacje komputerowe wybranych procesów stochastycznych. Numeryczne metody rozwiązywania stochastycznych równań Ito: stochastyczny schemat Eulera, schemat Milshteina. | 4 |
T-W-5 | Szeregi Laurenta. | 2 |
T-W-6 | Transformata Z w zagadnieniach analizy i syntezy sygnałów i systemów dyskretnych. | 4 |
T-W-7 | Całkowe przekształcenie Fouriera: podstawowe właściwości, widmo splotu dwóch sygnałów, twierdzenie o próbkowaniu i widmo sygnału spróbkowanego. | 2 |
T-W-8 | Dyskretne przekształcenie Fouriera. DFT a szybkie przekształcenie Fouriera. | 3 |
T-W-9 | Dyskretne okna czasowe: okna parametryczne i nieparametryczne. Przykłady analizy częstotliwościowej z wykorzystaniem okien czasowych. | 4 |
30 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
A-L-2 | Przygotowanie się do ćwiczeń. | 15 |
A-L-3 | Opracowanie wyników i sporządzenie sprawozdań z ćwiczeń. | 10 |
A-L-4 | Przygotowanie do zaliczenia zajęć laboratoryjnych. | 5 |
60 | ||
projekty | ||
A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
A-P-2 | Praca w domu i bibliotece nad indywidualnym tematem projektu. Studiowanie podobnych rozwiazań, analiza not aplikacyjnych, kart katalogowych. Przygotowywanie prezentacji na zajęcia. | 10 |
A-P-3 | Wykonanie badań symulacyjnych związanych z zadaniem projektowym. Wykonanie dokumentacji technicznej projektu. | 20 |
60 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Obowiązkowe uczestnictwo w zajęciach. | 30 |
30 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny. |
M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem programistycznych środowisk obliczeń numerycznych. |
M-3 | Indywidualnie wykonywane zadania projektowe. |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena formująca: Ocena wystawiana na początku kolejnych ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie krótkiej odpowiedzi pisemnej na temat związany z aktualnym ćwiczeniem. |
S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie cyklu ćwiczeń laboratoryjnych na podstawie ocen cząstkowych z zaliczenia poszczególnych ćwiczeń cyklu i złożonych sprawozdań oraz pracy poszczególnych członków zespołu podczas realizacji wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych. |
S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie zrealizowanego projektu. |
S-4 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie egzaminu ustnego. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|
ET_2A_B01_W01 Zna podstawy teorii sygnałów i metod ich przetwarzania oraz wybranych działów matematyki stosowanej oraz metod optymalizacji, w tym metod matematycznych niezbędnych do: - modelowania i analizy działania elementów oraz układów elektronicznych, a także zjawisk w nich występujących; - opisu i analizy działania oraz syntezy systemów elektronicznych, w tym systemów zawierających układy programowalne; - opisu, analizy i syntezy algorytmów przetwarzania sygnałów i obrazów stosowanych w elektronice i telekomunikacji. | ET_2A_W01, ET_2A_W05 | T2A_W01, T2A_W03 | C-1 | T-W-9, T-W-3, T-W-7, T-W-6, T-W-1, T-W-5, T-W-2, T-W-4, T-W-8 | M-1 | S-4 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|
ET_2A_B01_U01 Potrafi analizować złożone sygnały i systemy ich przetwarzania stosując odpowiednie narzędzia; potrafi zaproponować nowe rozwiąznia algorytmiczne, których konstrukcja oparta jest na modyfikacji znanych rozwiązań. | ET_2A_U07 | T2A_U15, T2A_U16 | C-1 | T-P-3, T-L-4, T-L-11, T-L-3, T-L-5, T-P-2, T-L-10, T-L-8, T-L-9, T-L-2, T-L-6, T-L-1, T-L-7, T-P-1 | M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ET_2A_B01_W01 Zna podstawy teorii sygnałów i metod ich przetwarzania oraz wybranych działów matematyki stosowanej oraz metod optymalizacji, w tym metod matematycznych niezbędnych do: - modelowania i analizy działania elementów oraz układów elektronicznych, a także zjawisk w nich występujących; - opisu i analizy działania oraz syntezy systemów elektronicznych, w tym systemów zawierających układy programowalne; - opisu, analizy i syntezy algorytmów przetwarzania sygnałów i obrazów stosowanych w elektronice i telekomunikacji. | 2,0 | |
3,0 | Zna podstawy teorii sygnałów i metod ich przetwarzania oraz wybranych działów matematyki stosowanej oraz metod optymalizacji, w tym metod matematycznych niezbędnych do: - modelowania i analizy działania elementów oraz układów elektronicznych, a także zjawisk w nich występujących; - opisu i analizy działania oraz syntezy systemów elektronicznych, w tym systemów zawierających układy programowalne; - opisu, analizy i syntezy algorytmów przetwarzania sygnałów i obrazów stosowanych w elektronice i telekomunikacji. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
ET_2A_B01_U01 Potrafi analizować złożone sygnały i systemy ich przetwarzania stosując odpowiednie narzędzia; potrafi zaproponować nowe rozwiąznia algorytmiczne, których konstrukcja oparta jest na modyfikacji znanych rozwiązań. | 2,0 | |
3,0 | Potrafi analizować złożone sygnały i systemy ich przetwarzania stosując odpowiednie narzędzia; potrafi zaproponować nowe rozwiąznia algorytmiczne, których konstrukcja oparta jest na modyfikacji znanych rozwiązań. | |
3,5 | ||
4,0 | ||
4,5 | ||
5,0 |
Literatura podstawowa
- Fisz M., Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka matematyczna, PWN, Warszawa, 1958
- Wojnar A., Teoria sygnałów, WNT, Warszawa, 1980
- Zieliński P. T., Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Od teorii do zastosowań, WKŁ, Warszawa, 2009
- Otnes R. K., Enochson L., Analiza numeryczna szeregów czasowych, WNT, Warszawa, 1978
Literatura dodatkowa
- Sobczyk K., Stochastyczne równania różniczkowe, WNT, 1996
- Wieczorkowski R. Zieliński R., Komputerowe generatory liczb losowych, WNT, Warszawa, 1997
- Lyons R. G., Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów, WKŁ, Warszawa, 1999