Předmět: Softwarová podpora inženýrských výpočtů

» Seznam fakult » FAI » AURP
Název předmětu Softwarová podpora inženýrských výpočtů
Kód předmětu AURP/AE1SP
Organizační forma výuky Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština, Angličtina
Statut předmětu nespecifikováno
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Dostupnost předmětu Předmět je nabízen přijíždějícím studentům
Vyučující
  • Perůtka Karel, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Seznámení s předměte, popis MATLAB Desktop; ukázkový příklad v Editoru, GUIDE a Simulinku 2. Operace a funkce pro práci se skaláry, vektory, maticemi a poli. 3. Funkce pro práci s komplexními čísly; podmínky a cykly, maskování cyklů; funkce pro práci s řetězci. 4. I/O operace se soubory; 2D vizualizace a nastavení parametrů vizualizace; speciální grafy; procvičení. 5. 3D vizualizace a nastavení parametrů vizualizace; tvorba funkcí a skriptů, tvorba souborů se zdrojovým kódem (M-file). 6. Tvorba dialogových oken, práce s nástroji Matlab Editor, GUIDE a funkce pro práci s datumem a časem, export dat 7. Časová optimalizace kódu, zásady správného psaní kódu, ukázka tvorby projektu (numerické řešení obyčejných diferenciálních rovnic). 8. Symbolic Math Toolbox (výpočet derivací, integrálů, analytického řešení soustav algebraických a diferenciálních rovnic) 9. Simulink, popis Simulink Library, tvorba modelu, tvorba vlastního bloku, jeho maskování, tvorba vlastní knihovny 10. Ukázka tvorby vlastního projektu v MATLABu (analogové a digitální hodiny, desková hra) a v Simulinku (řešení soustavy diferenciálních rovnic) 11. Mathematica úvod, menu, aplikace, algebraické výrazy 12. Mathematica rovnice, práce s grafy, komplexní čísla 13. Mathematica funkce, vektory, analytická geometrie 14. Mathematica posloupnosti, diferenciální a integrální počet

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení, Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Cvičení na počítači, Praktické procvičování, Individuální práce studentů
  • Domácí příprava na výuku - 28 hodin za semestr
  • Semestrální práce - 10 hodin za semestr
  • Příprava na zápočet - 10 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 46 hodin za semestr
Předpoklady
Odborné znalosti
znalost základů programování, algebry, algoritmizace úloh
znalost základů programování, algebry, algoritmizace úloh
Výsledky učení
Student umí navrhnout strukturu programu
Student(ka) je schopen/schopna realizovat inženýrské výpočty v programu MATLAB a jeho vybraných nadstavbách, např. SIMULINK, Symbolic Math Toolbox, a v programu Mathematica. V programu MATLAB má znalosti následujících okruhů: Popis MATLAB Desktop; operace a funkce pro práci se skaláry, vektory, maticemi a poli. Funkce pro práci s komplexními čísly; podmínky a cykly, maskování cyklů; funkce pro práci s řetězci. I/O operace se soubory; 2D a 3D vizualizace a nastavení parametrů vizualizace + speciální grafy; tvorba funkcí a skriptů, tvorba souborů se zdrojovým kódem (M-file). Tvorba dialogových oken, práce s nástroji Matlab Editor, GUIDE a funkce pro práci s datem a časem, export dat. Časová optimalizace kódu, zásady správného psaní kódu, ukázka tvorby projektu (analogové a digitální hodiny, desková hra). Symbolic Math Toolbox (výpočet derivací, integrálů, analytického řešení soustav algebraických a diferenciálních rovnic). Simulink, popis Simulink Library, tvorba modelu, tvorba vlastního bloku, jeho maskování, tvorba vlastní knihovny. Vytvoření vlastního projektu v Simulinku (řešení soustavy diferenciálních rovnic). Dále pak z programu Mathematica zná následující okruhy: Úvod, menu, aplikace, algebraické výrazy, rovnice, práce s grafy, komplexní čísla, funkce, vektory, analytická geometrie, posloupnosti, diferenciální a integrální počet.
Student umí navrhnout strukturu programu
Student(ka) je schopen/schopna realizovat inženýrské výpočty v programu MATLAB a jeho vybraných nadstavbách, např. SIMULINK, Symbolic Math Toolbox, a v programu Mathematica. V programu MATLAB má znalosti následujících okruhů: Popis MATLAB Desktop; operace a funkce pro práci se skaláry, vektory, maticemi a poli. Funkce pro práci s komplexními čísly; podmínky a cykly, maskování cyklů; funkce pro práci s řetězci. I/O operace se soubory; 2D a 3D vizualizace a nastavení parametrů vizualizace + speciální grafy; tvorba funkcí a skriptů, tvorba souborů se zdrojovým kódem (M-file). Tvorba dialogových oken, práce s nástroji Matlab Editor, GUIDE a funkce pro práci s datem a časem, export dat. Časová optimalizace kódu, zásady správného psaní kódu, ukázka tvorby projektu (analogové a digitální hodiny, desková hra). Symbolic Math Toolbox (výpočet derivací, integrálů, analytického řešení soustav algebraických a diferenciálních rovnic). Simulink, popis Simulink Library, tvorba modelu, tvorba vlastního bloku, jeho maskování, tvorba vlastní knihovny. Vytvoření vlastního projektu v Simulinku (řešení soustavy diferenciálních rovnic). Dále pak z programu Mathematica zná následující okruhy: Úvod, menu, aplikace, algebraické výrazy, rovnice, práce s grafy, komplexní čísla, funkce, vektory, analytická geometrie, posloupnosti, diferenciální a integrální počet.
The student can analyze the assigned task for simulation and modeling
The student can analyze the assigned task for simulation and modeling
The student can define a simulation model and then implement it using Simulink
The student can define a simulation model and then implement it using Simulink
The student can describe Simulink libraries
The student can describe Simulink libraries
The student can explain how to work in the MATLAB language
The student can explain how to work in the MATLAB language
Odborné dovednosti
Student umí navrhnout strukturu programu
Student umí navrhnout strukturu programu
Student umí vytvořit vývojový diagram
Student umí vytvořit vývojový diagram
Student umí implementovat samotný program v softwaru MATLAB/PYTHON.
Student umí implementovat samotný program v softwaru MATLAB/PYTHON.
Student umí řešit úlohy simulace a modelování
Student umí řešit úlohy simulace a modelování
Student umí zlepšit výsledky pomocí zvolené metody optimalizace zdrojového kódu
Student umí zlepšit výsledky pomocí zvolené metody optimalizace zdrojového kódu
Vyučovací metody
Odborné znalosti
Cvičení na počítači
Praktické procvičování
Praktické procvičování
Cvičení na počítači
Přednášení
Přednášení
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
Monologická (výklad, přednáška, instruktáž)
Individuální práce studentů
Individuální práce studentů
Hodnotící metody
Známkou
Známkou
Systematické pozorování studenta
Systematické pozorování studenta
Písemná zkouška
Písemná zkouška
Doporučená literatura
  • Dabney, James. Mastering Simulink. Upper Saddle River, N.J. : Pearson/Prentice Hall, 2004. ISBN 0-13-142477-7.
  • Hanselman, D.C.; Littlefield, B. Mastering Matlab 7. Prentice Hall, 2005. ISBN 0-13-143018-1.
  • Chramcov, Bronislav. Základy práce v prostředí Mathematica. Vyd. 1. Ve Zlíně : Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, 2005. ISBN 8073182688.
  • Kozák, Š; Kajan, S. Matlab - Simulink II. STU Bratislava, 1999. ISBN 80-227-1235-3.
  • Kozák, Š.; Kajan, S. Matlab - Simulink I. STU Bratislava, 1999. ISBN 80-227-1213-2.
  • Perůtka, Karel. MATLAB : základy pro studenty automatizace a informačních technologií. Vyd. 1. Zlín : Ústav řízení procesů, Institut řízení procesů a aplikované informatiky, Rakulta technologická, 2005. ISBN 8073183552.
  • Zaplatílek, K.; Doňar, B. MATLAB tvorba uživatelských aplikací. BEN-Technická literatura, 2004. ISBN 80-7300-133-0.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr