Wydział Informatyki - Informatyka (N3)
Sylabus przedmiotu Wybrane zagadnienia cyfrowego przetwarzania sygnałów - Przedmiot obieralny III:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia niestacjonarne | Poziom | trzeciego stopnia |
| Stopnień naukowy absolwenta | doktor | ||
| Obszary studiów | — | ||
| Profil | |||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Wybrane zagadnienia cyfrowego przetwarzania sygnałów - Przedmiot obieralny III | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Aleksandr Cariow <Alexandr.Tariov@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 3 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Matematyka na poziomie wyższych studiów technicznych. Podstawy techniki cyfrowej. Podstawy informatyki. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Przewodnią tematyką wykładu jest informatyka stosowana, czyli Computer Science, celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z różnymi technikami i zastosowaniami nowoczesnej informatyki. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Rozwiązywanie zadań racjonalizacji obliczeń na podstawie metod Strassena i Winograda. | 1 |
| T-L-2 | Studiowanie metody racjonalizacji przekształceń wektorowo-macierzowych oraz konstruowanie szybkich algorytmów na podstawie tej metody. | 2 |
| T-L-3 | Synteza szybkich algorytmów realizacji makroopertacji CPS dla konkretnych przykładów. Modelowanie komputerowe rozwiązań algorytmicznych. | 2 |
| 5 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Cyfrowe przetwarzanie sygnałów. Historia, zastosowania, zalety i ograniczenia. Podstawowe zadania CPS i RO o charakterze obliczeniowym. | 2 |
| T-W-2 | Przedstawienie bazowych zadań CPS i RO w postaci przekształceń wektorowo-macierzowych. | 2 |
| T-W-3 | Podstawy teoretyczne redukcji złożoności obliczeniowej przy realizacji przekształceń wektorowo-macierzowych. Algorytmy Strassena, Winograda, Waksmana, Markova. | 2 |
| T-W-4 | Prezentacja autorskiej metody konstruowania szybkich algorytmów realizacji przekształceń wektorowo-macierzowych. Bazowe modele faktoryzacji macierzy ze strukturą. Określenie zestawu wzorców macierzowych pozwalających na redukcję działań podczas wyznaczenia iloczynów wektorowo-macierzowych. | 2 |
| T-W-5 | Synteza algorytmów szybkich transformacji ortogonalnych (Fouriera, DCT, Hartleya, DWT). | 2 |
| T-W-6 | Szybkie algorytmy wyznaczania splotów i korelacji w dziedzinie czasu oraz częstotliwości. Segmentacja danych podczas przetwarzania długich ciągów danych. Metody „Overlap-Add” i „Overlap-Save”. | 2 |
| T-W-7 | Transformaty teorio-liczbowe. Szybkie przekształcenie Mersene’a i Fermata, Zastosowanie NTT do realizacji zadań CPS i RO. | 2 |
| T-W-8 | Zaliczenie | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 5 |
| A-L-2 | Rozwiązywanie zadania domowego | 26 |
| 31 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udzial w zajeciach. | 15 |
| A-W-2 | Rozwiazywanie zadań domowych oraz przygotowanie do wykładu. | 46 |
| 61 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład ilustrowany slajdami z analizą i dyskusja przedstawianych problemów i przykładów. |
| M-2 | Samodzielne rozwiązywanie zadań domowych ewentualnie połączone z konsultacją. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena zadań do samodzielnego rozwiązania. |
| S-2 | Ocena formująca: Ocena z zajecia zaliczeniowego. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_3A_B/03/01_W01 Doktorant opanował wiedze teoretyczną (definicje, podstawowe zagadnienia) oraz praktyczną (znajomość wybranych algorytmów) z zakresu cyfrowego przetwarzania sygnałów i rozpoznawania obrazów. | I_3A_W02, I_3A_W01 | — | C-1 | T-W-1, T-W-6, T-W-4, T-W-7, T-W-3, T-W-2 | M-2, M-1 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_3A_B/03/01_U01 Doktorant umie praktyczne rozwiązywać zadania z zakresu tematyki przedmiotu również wykorzystując w tym celu komputer. | I_3A_U02, I_3A_U01, I_3A_U03 | — | C-1 | T-L-1, T-L-3, T-L-2, T-W-5 | M-2, M-1 | S-1, S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscypliny | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_3A_B/03/01_K01 Doktorant świadomość wykorzystywania i znaczenia wiedzy teoretycznej (z zakresu CPS i RO) przy konstrukcji bardziej efektywnych algorytmów obliczeniowych. | I_3A_K03, I_3A_K02, I_3A_K01 | — | C-1 | T-L-3, T-W-5, T-L-1 | M-2, M-1 | S-2, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_3A_B/03/01_W01 Doktorant opanował wiedze teoretyczną (definicje, podstawowe zagadnienia) oraz praktyczną (znajomość wybranych algorytmów) z zakresu cyfrowego przetwarzania sygnałów i rozpoznawania obrazów. | 2,0 | Doktorant nie opanował materiału w stopniu zadowalającym. |
| 3,0 | Doktorant w zadowalającym stopniu opanował tematykę wykładu, zna główne definicje oraz zagadnienia CPS i RO, ale gubi się w szczegółach omawianych zagadnień. | |
| 3,5 | Doktorant w opanował tematykę wykładu, zna główne techniki rozwiązywania zadań CPS i RO, ale gubi się w szczegółach algorytmicznych. | |
| 4,0 | Doktorant opanował treści prezentowane w toku wykładów zna podstawowe definicje i zagadnienia oraz podstawowe algorytmy. | |
| 4,5 | Doktorant opanował treści prezentowane w toku wykładów, zna prezentowane definicje, zagadnienia oraz algorytmy. | |
| 5,0 | Doktorant opanował w pełni tematykę wykładu nie gubi się w szczegółach teoretycznych, zna wszystkie omawiane algorytmy oraz metody racjonalizacji obliczeń. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_3A_B/03/01_U01 Doktorant umie praktyczne rozwiązywać zadania z zakresu tematyki przedmiotu również wykorzystując w tym celu komputer. | 2,0 | Doktorant nie umie samodzielnie rozwiązywać nawet najprostszych zadań oraz nie zna podstawowych algorytmów. |
| 3,0 | Doktorant umie rozwiązywać proste zadania oraz umie implementować podstawowe algorytmy w stopniu zadowalającym. | |
| 3,5 | Doktorant umie rozwiązywać proste zadania oraz umie stosować podstawowe algorytmy CPS i RO. | |
| 4,0 | Doktorant umie rozwiązywać stawiane przed nim zadania oraz konstruować algorytmy CPS i RO. | |
| 4,5 | Doktorant umie rozwiązywać stawiane przed nim zadania oraz implementować algorytmy, rozumie związki z teorią. | |
| 5,0 | Doktorant umie rozwiązywać stawiane przed nim zadania oraz umie implementować algorytmy jest świadomy ograniczeń teoretycznych algorytmów oraz dobrze rozumie związki teorii z praktyką. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_3A_B/03/01_K01 Doktorant świadomość wykorzystywania i znaczenia wiedzy teoretycznej (z zakresu CPS i RO) przy konstrukcji bardziej efektywnych algorytmów obliczeniowych. | 2,0 | Doktorant nie rozumie znaczenia wiedzy teoretycznej przy konstrukcji efektywnych algorytmów CPS i RO. |
| 3,0 | Doktorant rozumie znaczenie wiedzy teoretycznej podczas konstrukcji efektywnych algorytmów CPS i RO. | |
| 3,5 | Doktorant rozumie znaczenie wiedzy teoretycznej przy konstrukcji bardzie efektywnych algorytmów CPS i RO, ma świadomość propagowania tego typu wiedzy w środowisku inżynierów i praktyków. | |
| 4,0 | Dodatkowo w sposób pomysłowy umie przedyskutować różne rozwiązania i przekonywać do nich słuchaczy. | |
| 4,5 | Dodatkowo, umie wyszukać i zrozumieć dodatkowe informacje na temat najnowszych algorytmów z dziedziny CPS i RO. | |
| 5,0 | Ponadto, potrafi skutecznie bronić własnych propozycji oraz rozwiązań. |
Literatura podstawowa
- Kwiatkowski, Włodzimierz, Wstęp do cyfrowego przetwarzania sygnałów., Wojskowa Akademia Techniczna, Warszawa, 2003, ISBN 8391675343
- Zieliński, Tomasz Piotr., Cyfrowe przetwarzanie sygnałów: od teorii do zastosowań., Wydawnictwa Komunikacji i Łączności WKŁ, Warszawa, 2007, ISBN: 978-83-206-1640-8
- Richard_E_Blahut, Fast Algorithms for Digital Signal Processing, Addison-Wesley Publisher, NY, 1985, ISBN-10: 0201101556
- Smith, Steven W., Cyfrowe przetwarzanie sygnałów: praktyczny poradnik dla inżynierów i naukowców, Wydawnictwo BTC, Warszawa, 2007, ISBN: 978-83-60233-18-4
- Alexandr Ţariov, Algorytmiczne aspekty racjonalizacji obliczeń w cyfrowym przetwarzaniu sygnałów, Wydawnictwo uczelniane ZUT, Szczecin, 2011
Literatura dodatkowa
- Stranneby, Dag, Cyfrowe przetwarzanie sygnałów : metody, algorytmy, zastosowania., Wydawnictwo BTC, Warszawa, 2005, ISBN: 83-921073-4-9