ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2017/2018 / Wydział Informatyki / Informatyka (N1) / Sylabus przedmiotu - Multimedialne systemy sprzętowo-programowe

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (N1)

Sylabus przedmiotu Multimedialne systemy sprzętowo-programowe:

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	Multimedialne systemy sprzętowo-programowe
Specjalność	systemy komputerowe i oprogramowanie
Jednostka prowadząca	Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji
Nauczyciel odpowiedzialny	Mirosław Łazoryszczak <Miroslaw.Lazoryszczak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	2,0	ECTS (formy)	2,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	8	Grupa obieralna	5

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	8	10	1,0	0,62	zaliczenie
projekty	P	8	10	1,0	0,38	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Umiejętność programowania w języku C,
W-2	Znajomość podstawowych algorytmów przetwarzania sygnałów dźwiękowych i wizyjnych.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Student rozumie celowość realizacji niektórych algorytmów multimedialnych w sposób sprzętowy lub sprzętowo-programowy.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
projekty
T-P-1	Wprowadzenie do narzędzi i środowiska projektowego w zakresie systemów sprzętowo-programowych	2
T-P-2	Projekt i implementacja systemów sprzętowo-programowego w zastosowaniach przetwarzania dźwięku i/lub wizji	8
		10
wykłady
T-W-1	Proces kodesignu systemów multimedialnych i projektowanie na poziomie systemowym.	1
T-W-2	Platformy uruchomieniowe do realizacji systemów sprzętowo-programowych oraz narzędzia syntezy wysokiego poziomu.	1
T-W-3	Liczby stało- i zmiennoprzecinkowe w syntezie sprzętowej i ich wykorzystanie w algorytmach multimedialnych. Metody tablicowe w przekształcaniu obiektów	2
T-W-4	Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie	2
T-W-5	Optymalizacja rozmiaru i szybkości docelowej implementacji sprzętowej i sprzętowo-programowej. Modele algorytmiczne multimedialnych systemów sprzętowo-programowych.	2
T-W-6	Symulacja modeli sprzętowo-programowych. Realizacja systemów multimedialnych w układach FPGA.	2
		10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
projekty
A-P-1	Przygotowanie się do zajęć.	20
A-P-2	uczestnictwo w zajęciach	10
		30
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach	10
A-W-2	Przygotowanie do zajęć i zaliczenia	20
		30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny
M-2	Realizacja projektu

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Obrona projektów zrealizowanych przez studentów.
S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne

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
I_1A_O5/11_W01 Student rozumie możliwości tworzenia multimedialnych systemów sprzętowo-programowych, zna podstawowe narzędzia do ich implementacji oraz zna wady i zalety realizacji sprzętowej i programowej.	I_1A_W13, I_1A_W06, I_1A_W03	—	—	C-1	T-W-6, T-W-4, T-W-2, T-W-1	M-1	S-2

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
I_1A_O5/11_U01 Student potrafi realizować proste algorytmy z zakresu przetwarzania dźwięku i obrazu, a następnie dokonać symulacji takiego algorytmu oraz jego syntezy sprzętowej i programowej.	I_1A_U01, I_1A_U02, I_1A_U18	—	—	C-1	T-W-4	M-2	S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_1A_O5/11_W01 Student rozumie możliwości tworzenia multimedialnych systemów sprzętowo-programowych, zna podstawowe narzędzia do ich implementacji oraz zna wady i zalety realizacji sprzętowej i programowej.	2,0	nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
	3,0	zna budowę typowych układów realizujących operację LUT, filtrów, zna podstawowe cechy zapisu zmienno- i stałoprzecinkowego liczb oraz możliwości ich wykorzystania w systemach multimedialnych, potrafi wymienić ograniczenia stosowalności realizacji sprzętowych systemów multimedialnych.
	3,5	jak na ocenę 3,0 oraz zna szczegółowo pojęcia związane z liczbami zmienno- i stałoprzecinkowymi przedstawionymi na wykładzie.
	4,0	jak na ocenę 3,5 oraz rozumie ograniczenia stosowalności realizacji sprzętowych systemów multimedialnych.
	4,5	jak na ocenę 4,0 oraz zna technikę projektowania systemów multimedialnych z wykorzystaniem diagramów typu statechart.
	5,0	jak na ocenę 4,5 oraz zna typowe techniki optymalizacji syntezy systemów multimedialnych z opisu na poziomie systemowym.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_1A_O5/11_U01 Student potrafi realizować proste algorytmy z zakresu przetwarzania dźwięku i obrazu, a następnie dokonać symulacji takiego algorytmu oraz jego syntezy sprzętowej i programowej.	2,0	nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
	3,0	potrafi zaprojektować i zaimplementować prosty system multimedialny w wybranym środowisku, a także potrafi w sposób dostateczny uzasadnić wybór użytych narzędzi.
	3,5	potrafi napisać prosty system multimedialny w języku na poziomie systemowym, a także potrafi w sposób wystarczający uzasadnić wybór użytych technik programistycznych.
	4,0	jak na ocenę 3,5 oraz potrafi korzystać z mechanizmów synchronizacyjnych.
	4,5	jak na ocenę 4,0 oraz potrafi zrealizować wybrane algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.
	5,0	jak na ocenę 4,5 oraz potrafi potrafi zrealizować dowolne algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.

Literatura podstawowa

Crockett L.H., Elliot R. A., Enderwitz M. A., Stewart R. W., The Zynq Book, Strathclyde Academic Media (University of Strathclyde), Glasgow, Scotland, UK, 2014
D. C. Black, J. Donovan, SystemC: From the ground-up, Kluwer, 2004
K. Wiatr, Akceleracja obliczeń w systemach wizyjnych, WNT, 2003
Zoelzer U. (ed.), DAFX, Digital Audio Effects, Wiley, 2011

Literatura dodatkowa

IEEE, IEEE std. 1666, System C Language Reference Manual, IEEE, 2005
Synopsys Inc., System Studio User Guide, Synopsys Inc., 2003
T. Grotker et al., System design with SystemC, Kluwer, 2002

Treści programowe - projekty

KOD	Treść programowa	Godziny
T-P-1	Wprowadzenie do narzędzi i środowiska projektowego w zakresie systemów sprzętowo-programowych	2
T-P-2	Projekt i implementacja systemów sprzętowo-programowego w zastosowaniach przetwarzania dźwięku i/lub wizji	8
		10

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Proces kodesignu systemów multimedialnych i projektowanie na poziomie systemowym.	1
T-W-2	Platformy uruchomieniowe do realizacji systemów sprzętowo-programowych oraz narzędzia syntezy wysokiego poziomu.	1
T-W-3	Liczby stało- i zmiennoprzecinkowe w syntezie sprzętowej i ich wykorzystanie w algorytmach multimedialnych. Metody tablicowe w przekształcaniu obiektów	2
T-W-4	Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie	2
T-W-5	Optymalizacja rozmiaru i szybkości docelowej implementacji sprzętowej i sprzętowo-programowej. Modele algorytmiczne multimedialnych systemów sprzętowo-programowych.	2
T-W-6	Symulacja modeli sprzętowo-programowych. Realizacja systemów multimedialnych w układach FPGA.	2
		10

Formy aktywności - projekty

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-P-1	Przygotowanie się do zajęć.	20
A-P-2	uczestnictwo w zajęciach	10
		30

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

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach	10
A-W-2	Przygotowanie do zajęć i zaliczenia	20
		30

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

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_1A_O5/11_W01	Student rozumie możliwości tworzenia multimedialnych systemów sprzętowo-programowych, zna podstawowe narzędzia do ich implementacji oraz zna wady i zalety realizacji sprzętowej i programowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_W13	zna podstawy grafiki komputerowej i technik wizualizacji
	I_1A_W06	zna wybrane języki i techniki programowania, podstawowe techniki projektowania i wytwarzania aplikacji oraz systemów informatycznych
	I_1A_W03	zna podstawy elektroniki, techniki analogowej i cyfrowej, ze szczególnym uwzględnieniem ich stosowanych aspektów, niezbędne do opisu i analizy działania systemów elektronicznych, w tym systemów zawierających układy programowalne
Cel przedmiotu	C-1	Student rozumie celowość realizacji niektórych algorytmów multimedialnych w sposób sprzętowy lub sprzętowo-programowy.
Treści programowe	T-W-6	Symulacja modeli sprzętowo-programowych. Realizacja systemów multimedialnych w układach FPGA.
	T-W-4	Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie
	T-W-2	Platformy uruchomieniowe do realizacji systemów sprzętowo-programowych oraz narzędzia syntezy wysokiego poziomu.
	T-W-1	Proces kodesignu systemów multimedialnych i projektowanie na poziomie systemowym.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
	3,0	zna budowę typowych układów realizujących operację LUT, filtrów, zna podstawowe cechy zapisu zmienno- i stałoprzecinkowego liczb oraz możliwości ich wykorzystania w systemach multimedialnych, potrafi wymienić ograniczenia stosowalności realizacji sprzętowych systemów multimedialnych.
	3,5	jak na ocenę 3,0 oraz zna szczegółowo pojęcia związane z liczbami zmienno- i stałoprzecinkowymi przedstawionymi na wykładzie.
	4,0	jak na ocenę 3,5 oraz rozumie ograniczenia stosowalności realizacji sprzętowych systemów multimedialnych.
	4,5	jak na ocenę 4,0 oraz zna technikę projektowania systemów multimedialnych z wykorzystaniem diagramów typu statechart.
	5,0	jak na ocenę 4,5 oraz zna typowe techniki optymalizacji syntezy systemów multimedialnych z opisu na poziomie systemowym.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_1A_O5/11_U01	Student potrafi realizować proste algorytmy z zakresu przetwarzania dźwięku i obrazu, a następnie dokonać symulacji takiego algorytmu oraz jego syntezy sprzętowej i programowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_U01	potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie
	I_1A_U02	potrafi aktywnie uczestniczyć w pracach projektowych zespołowych i indywidualnych
	I_1A_U18	umie opisywać i analizować działanie prostych systemów elektronicznych, w tym systemów zawierających układy programowalne
Cel przedmiotu	C-1	Student rozumie celowość realizacji niektórych algorytmów multimedialnych w sposób sprzętowy lub sprzętowo-programowy.
Treści programowe	T-W-4	Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie
Metody nauczania	M-2	Realizacja projektu
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Obrona projektów zrealizowanych przez studentów.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
	3,0	potrafi zaprojektować i zaimplementować prosty system multimedialny w wybranym środowisku, a także potrafi w sposób dostateczny uzasadnić wybór użytych narzędzi.
	3,5	potrafi napisać prosty system multimedialny w języku na poziomie systemowym, a także potrafi w sposób wystarczający uzasadnić wybór użytych technik programistycznych.
	4,0	jak na ocenę 3,5 oraz potrafi korzystać z mechanizmów synchronizacyjnych.
	4,5	jak na ocenę 4,0 oraz potrafi zrealizować wybrane algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.
	5,0	jak na ocenę 4,5 oraz potrafi potrafi zrealizować dowolne algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.