| Pole | KOD | Znaczenie kodu |
|---|
| Zamierzone efekty kształcenia | ME_1A_C21_U01 | W wyniku przeprowadzonych zajęć student potrafi zastosować programy Matlab/Octave do obliczeń numerycznych: rozwiązywać układy równań liniowych, odwracać macierze, obliczać macierz pseudoodwrotną, dekomponować macierze, interpolować, aproksymować, obliczać numerycznie pochodne i całki, numerycznie znajdować minima i maksima, rozwiązywać układy równań nieliniowych, równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych, korzystać z szybkiej transformacji Fouriera. |
|---|
| Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | ME_1A_U04 | Ma umiejętność samodzielnego poszerzania zdobytej wiedzy oraz poszukiwania rozwiązań problemów inżynierskich pojawiających się w pracy zawodowej. |
|---|
| ME_1A_U06 | Potrafi posługiwać się oprogramowaniem wspomagającym procesy projektowania, symulacji i badań układów mechanicznych, elektrycznych i mechatronicznych. |
| ME_1A_U07 | Potrafi przygotować proste programy komputerowe, programy dla urządzeń sterowanych numerycznie, sterowników programowalnych (PLC) oraz innych wybranych układów mikroprocesorowych. |
| Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | T1A_U03 | potrafi przygotować w języku polskim i języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, dobrze udokumentowane opracowanie problemów z zakresu studiowanego kierunku studiów |
|---|
| T1A_U05 | ma umiejętność samokształcenia się |
| T1A_U07 | potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej |
| T1A_U08 | potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski |
| T1A_U16 | potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi |
| 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_U06 | potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów |
| InzA_U08 | potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi |
| Cel przedmiotu | C-1 | Umiejętność zastosowania komputerów do obliczeń numerycznych. |
|---|
| Treści programowe | T-L-3 | Zastosowanie pakietu Matlab do: rozwiązywania równań i układów równań liniowych i nieliniowych, odwracania macierzy i obliczania macierzy pseudoodwrotnej (bisekcja, metoda falsi, algorytmy Gaussa, Mullera, Newtona-Ralphsona, Dekkera, Jacobiego), dekompozycji macierzy (LU, QR, SVD), odwracanie macierzy symetrycznych i pasmowych (algorytmy Banachiewicza-Choleskiego i TDMA); interpolacji, aproksymacji (efekt Rungego, wielomiany Czebyszewa i Hermite, funkcje sklejane); obliczania numerycznego pochodnych i całek (różnice Newtona, wielomiany Lagrange’a, algorytmy Aitkena, Richardsona, Riddersa); obliczania wektorów i wartości własnych. |
|---|
| T-L-1 | Praktyczne zastosowanie współczesnych środowisk obliczeniowych (Matlab, Octave, Scilab, Freemat). Język Matlab: operacje na wektorach i macierzach, instrukcje sterujące w języku Matlab (instrukcja warunkowa, instrukcje iteracji, obsługa wyjątków); skrypty i funkcje (podstawowe, inline, anonimowe, lokalne, prywatne, zagnieżdżone i przeładowane); wysoko i niskopoziomowy odczyt i zapis plików (tekstowych, graficznych i innych); indeksy liniowe, macierze komórkowe, struktury; macierze rzadkie. |
| T-L-4 | Funkcje ODE w języku Matlab: sposób przekazywania do nich danych, niejednoznaczność rozwiązań numerycznych, pojęcie chaosu dynamicznego. Zastosowanie FFT do interpolacji i obliczania widma mocy w Matlabie. |
| T-L-5 | Wstęp do numerycznej optymalizacji (algorytm złotego podziału, Brenta, Nedlera-Mayera). Wstęp do rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych (pakiet PDE Tool). Matlab jako język OOP. Tworzenie graficznego interfejsu użytkownika (GUIDE). Wstęp do Simulink. |
| T-W-1 | Praktyczne zastosowanie współczesnych środowisk obliczeniowych (Matlab, Octave, Scilab, Freemat). Język Matlab: operacje na wektorach i macierzach, instrukcje sterujące w języku Matlab (instrukcja warunkowa, instrukcje iteracji, obsługa wyjątków); skrypty i funkcje (podstawowe, inline, anonimowe, lokalne, prywatne, zagnieżdżone i przeładowane); wysoko i niskopoziomowy odczyt i zapis plików (tekstowych, graficznych i innych); indeksy liniowe, macierze komórkowe, struktury; macierze rzadkie. |
| T-W-4 | Funkcje ODE w języku Matlab: sposób przekazywania do nich danych, niejednoznaczność rozwiązań numerycznych, pojęcie chaosu dynamicznego. Zastosowanie FFT do interpolacji i obliczania widma mocy w Matlabie. |
| T-W-3 | Zastosowanie pakietu Matlab do: rozwiązywania równań i układów równań liniowych i nieliniowych, odwracania macierzy i obliczania macierzy pseudoodwrotnej (bisekcja, metoda falsi, algorytmy Gaussa, Mullera, Newtona-Ralphsona, Dekkera, Jacobiego), dekompozycji macierzy (LU, QR, SVD), odwracanie macierzy symetrycznych i pasmowych (algorytmy Banachiewicza-Choleskiego i TDMA); interpolacji, aproksymacji (efekt Rungego, wielomiany Czebyszewa i Hermite, funkcje sklejane); obliczania numerycznego pochodnych i całek (różnice Newtona, wielomiany Lagrange’a, algorytmy Aitkena, Richardsona, Riddersa); obliczania wektorów i wartości własnych. |
| T-W-5 | Wstęp do numerycznej optymalizacji (algorytm złotego podziału, Brenta, Nedlera-Mayera). Wstęp do rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych (pakiet PDE Tool). Matlab jako język OOP. Tworzenie graficznego interfejsu użytkownika (GUIDE). Wstęp do Simulink. |
| Metody nauczania | M-1 | wykład informacyjny |
|---|
| M-2 | wykład problemowy |
| M-3 | ćwiczenia laboratoryjne |
| M-4 | metoda projektów |
| Sposób oceny | S-1 | Ocena formująca: Bieżące sprawdzanie aktywności studentów w czasie zajęć w pracowni komputerowej (aprobata, ocena ciągła, obserwacja pracy w grupach). |
|---|
| S-2 | Ocena formująca: Ocena umiejętności studentów poprzez sprawdzanie tworzonych przez nich (fragmentów) programów komputerowych w trakcie ćwiczeń. Oceniany jest kod źródłowy (zaliczenie pisemne). |
| S-3 | Ocena formująca: Ocena prezentacji sprawozdań o zrealizowanych projektach. |
| S-4 | Ocena formująca: Testy wspierane programem komputerowym. |
| S-5 | Ocena podsumowująca: Test, zaliczenie pisemne/ustne. |
| Kryteria oceny | Ocena | Kryterium oceny |
|---|
| 2,0 | Student nie potrafi rozwiązać jakiegokolwiek problemu numerycznego za pomocą programu Matlab lub programu Octave – nie potrafi uruchomić tych programów, nie zna poleceń dostępnych w tych programach, nie potrafi wprowadzić danych. |
| 3,0 | Student potrafi użyć programu Matlab do rozwiązywania bardzo prostych problemów numerycznych. |
| 3,5 | Student potrafi użyć programów Matlab i Octave do rozwiązywania prostych problemów numerycznych. Potrafi tworzyć skrypty i funkcje. |
| 4,0 | Student samodzielnie (a także realizując swój udział w zadaniu zespołowym) potrafi użyć programów Matlab i Octave do rozwiązywania problemów numerycznych. |
| 4,5 | Student samodzielnie (a także realizując swój udział w zadaniu zespołowym) potrafi użyć programów Matlab i Octave do rozwiązywania zaawansowanych problemów numerycznych. Teksty źródłowe tworzonych przez studenta programów mogą być nadmiernie rozwlekłe, stosować niezalecane w Matlabie/Octave konstrukcje, mieć różnego rodzaju usterki nie wpływające na dokładność wyników. |
| 5,0 | Student samodzielnie (a także realizując swój udział w zadaniu zespołowym) potrafi użyć programów Matlab i Octave do rozwiązania bardzo zaawansowanych problemów numerycznych. Student wykazuje staranność w dokumentowaniu swojej pracy, pisze czytelne programy używając zwartej notacji. |