Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
specjalność: Inżynieria komputerowa

Sylabus przedmiotu Identyfikacja systemów:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Identyfikacja systemów
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Metod Sztucznej Inteligencji i Matematyki Stosowanej
Nauczyciel odpowiedzialny Piotr Piela <Piotr.Piela@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 9 Grupa obieralna 3

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL6 15 1,00,60zaliczenie
wykładyW6 15 1,00,40zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Algebra liniowa.
W-2Matematyka stosowana ze statystyką 1.
W-3Metody numeryczne.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z teoretycznymi i praktycznymi zasadami identyfikacji systemów.
C-2Ukształtowanie umiejętności wyboru właściwej metody rozwiązania zadania identyfikacji systemów różnego typu.
C-3Ukształtowanie umiejętności tworzenia modeli matematycznych w oparciu o dane pomiarowe.
C-4Ukształtowanie umiejętności korekty parametrów i struktury modeli matematycznych uzyskanych w wyniku przeprowadzenia zadania identyfikacji.
C-5Ukształtowanie umiejętności określania przydatności i użyteczności modeli uzyskanych w wyniku identyfikacji do dalszych celów.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie - określenie zasad zaliczania i oceny.1
T-L-2Matlab/Simulink jako środowisko do przeprowadzania identyfikacji systemów i badania jakości wybranych modeli systemów.2
T-L-3Planowanie czynnych eksperymentów identyfikacyjnych.2
T-L-4Identyfikacja systemów statycznych.4
T-L-5Identyfikacja ciagłych liniowych systemów dynamicznych na podstawie odpowiedzi skokowej.2
T-L-6Identyfikacja ciagłych liniowych systemów dynamicznych na podstawie metody najmniejszych kwadratów.2
T-L-7Badanie wpływu ilości danych pomiarowych na jakość identyfikacji.2
15
wykłady
T-W-1Wprowadzenie.1
T-W-2Podział metod identyfikacji. Etapy identyfikacji. Eksperyment identyfikacyjny.4
T-W-3Algorytmy identyfikacji systemów. Prosty algorytm identyfikacji. Identyfikacja systemów statycznych oraz dynamicznych metodą najmniejszych kwadratów.6
T-W-4Rekurencyjne metody identyfikacji.2
T-W-5Identyfikacja systemów nieliniowych.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-L-2Dokończenie realizowanych w trakcie zajęć zadań (praca własna studenta).10
25
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia (praca własna studenta)10
25

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych.
M-2Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie pisemne (pytania testowe jednokrotnego wyboru oraz pytania otwarte), zaliczenie po uzyskaniu 50% maksymalnej liczby punktów
S-2Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - ocena ciągła pracy studenta, zadania realizowane na poszczególnych zajęciach oceniane są w formie punktów, ocena końcowa zależy od liczby zgromadzonych punktów

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_C23.4_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie opisać poszczególne etapy procesu identyfikacji systemów.
I_1A_W03C-1T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-1S-1
I_1A_C23.4_W02
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie dobierać odpowiednie metody identyfikacji w zależności od rodzaju identyfikowanego systemu.
I_1A_W01, I_1A_W03C-1T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5M-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_C23.4_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć posłużyć się przykładowym oprogramowaniem w celu przeprowadzenia procesu identyfikacji.
I_1A_U01, I_1A_U02C-1, C-2T-L-2, T-L-4, T-L-5M-2S-2
I_1A_C23.4_U02
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć opracowywać modele identyfikowanych systemów.
I_1A_U01C-1, C-2, C-3, C-4, C-5T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-7M-2S-2

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_C23.4_W01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie opisać poszczególne etapy procesu identyfikacji systemów.
2,0Student nie potrafi opisać poszczególnych etapów procesu identyfikacji systemów.
3,0Student potrafi opisać wybrane etapy procesu identyfikacji systemów jednego typu.
3,5Student potrafi wyliczyć i opisać poszczególne etapy procesu identyfikacji systemów jednego typu.
4,0Student potrafi wyliczyć i szczegółowo opisać etapy procesu identyfikacji systemów jednego typu.
4,5Student potrafi wyliczyć i szczegółowo opisać etapy procesu identyfikacji systemów różnego typu.
5,0Student potrafi wyliczyć i szczegółowo opisać poszczególne etapy procesu identyfikacji systemów różnego typu zarówno podczas identyfikacji systemów w sensie szerokim jak i wąskim.
I_1A_C23.4_W02
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie dobierać odpowiednie metody identyfikacji w zależności od rodzaju identyfikowanego systemu.
2,0Student nie umie dobrać algorytmów numerycznych do rozwiązywania zadań identyfikacji systemów.
3,0Student umie zaproponować najprostsze algorytmy numeryczne do rozwiązania prostych zadań identyfikacji wybranych systemów.
3,5Student umie dobrać algorytmy numeryczne do rozwiązania prostych zadań identyfikacji systemów statycznych lub dynamicznych.
4,0Student umie dobrać algorytmy numeryczne do rozwiązania prostych zadań identyfikacji systemów statycznych i dynamicznych.
4,5Student umie dobrać algorytmy numeryczne do rozwiązania złożonych zadań identyfikacji systemów.
5,0Student umie dobrać klasyczne jak i rekurencyjne algorytmy numeryczne do rozwiązania zadań identyfikacji złożonych systemów różnego typu.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
I_1A_C23.4_U01
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć posłużyć się przykładowym oprogramowaniem w celu przeprowadzenia procesu identyfikacji.
2,0Student nie potrafi wykorzystać żadnego oprogramowania w celu przeprowadzenia procesu identyfikacji.
3,0Student potrafi wykorzystać w minimalnym stopniu wybrane oprogramowanie w celu przeprowadzenia procesu identyfikacji.
3,5Student potrafi wykorzystać wybrane oprogramowanie w celu przeprowadzenia identyfikacji prostych systemów jednego typu.
4,0Student potrafi wykorzystać wybrane oprogramowanie w celu przeprowadzenia identyfikacji złożonych systemów jednego typu.
4,5Student potrafi wykorzystać wybrane oprogramowanie w celu przeprowadzenia identyfikacji prostych systemów różnego typu.
5,0Student potrafi wykorzystać wybrane oprogramowanie w celu przeprowadzenia identyfikacji złożonych systemów różnego typu.
I_1A_C23.4_U02
W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć opracowywać modele identyfikowanych systemów.
2,0Student nie potrafi identyfikować modeli systemów.
3,0Student potrafi przeprowadzić identyfikację prostych modeli systemów jednego typu.
3,5Student potrafi przeprowadzić identyfikację prostych modeli systemów różnego typu.
4,0Student potrafi przeprowadzić identyfikację złożonych modeli systemów jednego typu.
4,5Student potrafi przeprowadzić identyfikację złożonych modeli systemów różnego typu.
5,0Student potrafi przeprowadzić identyfikację złożonych modeli systemów różnego typu oraz potrafi przeprowadzić kalibracje modelu w celu osiągnięcia założonych celów.

Literatura podstawowa

  1. Bubnicki Z., Identyfikacja obiektów sterowania, Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa, 1974
  2. Bielińska E., Finger J., Kasprzyk J., Jegierski T., Ogonowski Z., Pawełczyk M., Identyfikacja procesów, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2002
  3. Popov O., Elementy teorii systemów - systemy dynamiczne, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Sczecin, 2005
  4. Wierzbicki A., Modele i wrażliwość układów sterowania, Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa, 1977
  5. T. Soderstrom P. Stoica, Identyfikacja systemów, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 1997

Literatura dodatkowa

  1. Mrozek B., Mrozek Z., Matlab i Simulink. Poradnik użytkownika, Helion, Gliwice, 2004, III
  2. Rosenwasser E., Yosupov R., Sensitivity of automatic control systems, CRC Press, Washington, 2000
  3. Ljung L., System Identification Theory for the User., Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, New York, 1999

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie - określenie zasad zaliczania i oceny.1
T-L-2Matlab/Simulink jako środowisko do przeprowadzania identyfikacji systemów i badania jakości wybranych modeli systemów.2
T-L-3Planowanie czynnych eksperymentów identyfikacyjnych.2
T-L-4Identyfikacja systemów statycznych.4
T-L-5Identyfikacja ciagłych liniowych systemów dynamicznych na podstawie odpowiedzi skokowej.2
T-L-6Identyfikacja ciagłych liniowych systemów dynamicznych na podstawie metody najmniejszych kwadratów.2
T-L-7Badanie wpływu ilości danych pomiarowych na jakość identyfikacji.2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Wprowadzenie.1
T-W-2Podział metod identyfikacji. Etapy identyfikacji. Eksperyment identyfikacyjny.4
T-W-3Algorytmy identyfikacji systemów. Prosty algorytm identyfikacji. Identyfikacja systemów statycznych oraz dynamicznych metodą najmniejszych kwadratów.6
T-W-4Rekurencyjne metody identyfikacji.2
T-W-5Identyfikacja systemów nieliniowych.2
15

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-L-2Dokończenie realizowanych w trakcie zajęć zadań (praca własna studenta).10
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Przygotowanie do zaliczenia (praca własna studenta)10
25
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_C23.4_W01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie opisać poszczególne etapy procesu identyfikacji systemów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W03Posiada poszerzoną wiedzę w zakresie metod przechowywania, przetwarzania, przesyłania i analizy danych oraz modelowania systemów umożliwiającą rozwiązywanie rzeczywistych problemów obliczeniowych.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z teoretycznymi i praktycznymi zasadami identyfikacji systemów.
Treści programoweT-W-2Podział metod identyfikacji. Etapy identyfikacji. Eksperyment identyfikacyjny.
T-W-3Algorytmy identyfikacji systemów. Prosty algorytm identyfikacji. Identyfikacja systemów statycznych oraz dynamicznych metodą najmniejszych kwadratów.
T-W-4Rekurencyjne metody identyfikacji.
T-W-5Identyfikacja systemów nieliniowych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie pisemne (pytania testowe jednokrotnego wyboru oraz pytania otwarte), zaliczenie po uzyskaniu 50% maksymalnej liczby punktów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi opisać poszczególnych etapów procesu identyfikacji systemów.
3,0Student potrafi opisać wybrane etapy procesu identyfikacji systemów jednego typu.
3,5Student potrafi wyliczyć i opisać poszczególne etapy procesu identyfikacji systemów jednego typu.
4,0Student potrafi wyliczyć i szczegółowo opisać etapy procesu identyfikacji systemów jednego typu.
4,5Student potrafi wyliczyć i szczegółowo opisać etapy procesu identyfikacji systemów różnego typu.
5,0Student potrafi wyliczyć i szczegółowo opisać poszczególne etapy procesu identyfikacji systemów różnego typu zarówno podczas identyfikacji systemów w sensie szerokim jak i wąskim.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_C23.4_W02W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie dobierać odpowiednie metody identyfikacji w zależności od rodzaju identyfikowanego systemu.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_W01Posiada poszerzoną wiedzę w zakresie matematyki stosowanej i obliczeniowej, niezbędną do formułowania i rozwiązywania problemów w szeroko pojętej informatyce i dyscyplinach pokrewnych.
I_1A_W03Posiada poszerzoną wiedzę w zakresie metod przechowywania, przetwarzania, przesyłania i analizy danych oraz modelowania systemów umożliwiającą rozwiązywanie rzeczywistych problemów obliczeniowych.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z teoretycznymi i praktycznymi zasadami identyfikacji systemów.
Treści programoweT-W-2Podział metod identyfikacji. Etapy identyfikacji. Eksperyment identyfikacyjny.
T-W-3Algorytmy identyfikacji systemów. Prosty algorytm identyfikacji. Identyfikacja systemów statycznych oraz dynamicznych metodą najmniejszych kwadratów.
T-W-4Rekurencyjne metody identyfikacji.
T-W-5Identyfikacja systemów nieliniowych.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie pisemne (pytania testowe jednokrotnego wyboru oraz pytania otwarte), zaliczenie po uzyskaniu 50% maksymalnej liczby punktów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie umie dobrać algorytmów numerycznych do rozwiązywania zadań identyfikacji systemów.
3,0Student umie zaproponować najprostsze algorytmy numeryczne do rozwiązania prostych zadań identyfikacji wybranych systemów.
3,5Student umie dobrać algorytmy numeryczne do rozwiązania prostych zadań identyfikacji systemów statycznych lub dynamicznych.
4,0Student umie dobrać algorytmy numeryczne do rozwiązania prostych zadań identyfikacji systemów statycznych i dynamicznych.
4,5Student umie dobrać algorytmy numeryczne do rozwiązania złożonych zadań identyfikacji systemów.
5,0Student umie dobrać klasyczne jak i rekurencyjne algorytmy numeryczne do rozwiązania zadań identyfikacji złożonych systemów różnego typu.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_C23.4_U01W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć posłużyć się przykładowym oprogramowaniem w celu przeprowadzenia procesu identyfikacji.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U01Potrafi wykrywać związki i zależności w procesach zachodzących w systemach rzeczywistych i na tej podstawie tworzyć modele komputerowe i przeprowadzać ich symulacje.
I_1A_U02Potrafi zaplanować i zrealizować eksperymenty w zakresie oceny wydajności, złożoności, efektywności systemów informatycznych i ich składowych.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z teoretycznymi i praktycznymi zasadami identyfikacji systemów.
C-2Ukształtowanie umiejętności wyboru właściwej metody rozwiązania zadania identyfikacji systemów różnego typu.
Treści programoweT-L-2Matlab/Simulink jako środowisko do przeprowadzania identyfikacji systemów i badania jakości wybranych modeli systemów.
T-L-4Identyfikacja systemów statycznych.
T-L-5Identyfikacja ciagłych liniowych systemów dynamicznych na podstawie odpowiedzi skokowej.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - ocena ciągła pracy studenta, zadania realizowane na poszczególnych zajęciach oceniane są w formie punktów, ocena końcowa zależy od liczby zgromadzonych punktów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi wykorzystać żadnego oprogramowania w celu przeprowadzenia procesu identyfikacji.
3,0Student potrafi wykorzystać w minimalnym stopniu wybrane oprogramowanie w celu przeprowadzenia procesu identyfikacji.
3,5Student potrafi wykorzystać wybrane oprogramowanie w celu przeprowadzenia identyfikacji prostych systemów jednego typu.
4,0Student potrafi wykorzystać wybrane oprogramowanie w celu przeprowadzenia identyfikacji złożonych systemów jednego typu.
4,5Student potrafi wykorzystać wybrane oprogramowanie w celu przeprowadzenia identyfikacji prostych systemów różnego typu.
5,0Student potrafi wykorzystać wybrane oprogramowanie w celu przeprowadzenia identyfikacji złożonych systemów różnego typu.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_C23.4_U02W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć opracowywać modele identyfikowanych systemów.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówI_1A_U01Potrafi wykrywać związki i zależności w procesach zachodzących w systemach rzeczywistych i na tej podstawie tworzyć modele komputerowe i przeprowadzać ich symulacje.
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z teoretycznymi i praktycznymi zasadami identyfikacji systemów.
C-2Ukształtowanie umiejętności wyboru właściwej metody rozwiązania zadania identyfikacji systemów różnego typu.
C-3Ukształtowanie umiejętności tworzenia modeli matematycznych w oparciu o dane pomiarowe.
C-4Ukształtowanie umiejętności korekty parametrów i struktury modeli matematycznych uzyskanych w wyniku przeprowadzenia zadania identyfikacji.
C-5Ukształtowanie umiejętności określania przydatności i użyteczności modeli uzyskanych w wyniku identyfikacji do dalszych celów.
Treści programoweT-L-3Planowanie czynnych eksperymentów identyfikacyjnych.
T-L-4Identyfikacja systemów statycznych.
T-L-5Identyfikacja ciagłych liniowych systemów dynamicznych na podstawie odpowiedzi skokowej.
T-L-7Badanie wpływu ilości danych pomiarowych na jakość identyfikacji.
Metody nauczaniaM-2Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych.
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - ocena ciągła pracy studenta, zadania realizowane na poszczególnych zajęciach oceniane są w formie punktów, ocena końcowa zależy od liczby zgromadzonych punktów
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi identyfikować modeli systemów.
3,0Student potrafi przeprowadzić identyfikację prostych modeli systemów jednego typu.
3,5Student potrafi przeprowadzić identyfikację prostych modeli systemów różnego typu.
4,0Student potrafi przeprowadzić identyfikację złożonych modeli systemów jednego typu.
4,5Student potrafi przeprowadzić identyfikację złożonych modeli systemów różnego typu.
5,0Student potrafi przeprowadzić identyfikację złożonych modeli systemów różnego typu oraz potrafi przeprowadzić kalibracje modelu w celu osiągnięcia założonych celów.