Detail předmětu

Programování a algoritmizace

FSI-RM0Ak. rok: 2020/2021

V kurzu se studenti naučí základům tvorby programů, především dekompozici problému a tvorbě algoritmů. Implementace bude probíhat především v prostředí MATLAB. MATLAB integruje matematické výpočty, vizualizaci a programovací techniky a poskytuje tak flexibilní prostředí pro technické výpočty. Studenti se v kurzu naučí používat tuto otevřenou architekturu ke zpracování dat,
tvorbě algoritmů a vytváření vlastních nástrojů. Kurz obsahuje jak základní modul programu MATLAB, tak volitelná rozšíření (toolboxes) a nástroj pro simulaci dynamických systémů Simulink.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

2

Garant předmětu

doc. Ing. Jiří Krejsa, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky (ÚMTMB)

Výsledky učení předmětu

Absolvent kursu bude schopen naprogramovat jednoduché úlohy v prostředí
MATLAB, zpracovat a zobrazit získané výsledky. Bude mít přehled o
nadstavbách MATLABu. Bude schopen ideově rozpracovat problém, dekomponovat ho, navrhnout datové struktury a operace, které povedou k jeho řešení.

Prerekvizity

základy práce s PC, základní principy programování (podmínky, cykly, procedury a funkce), maticový počet

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách.

Způsob a kritéria hodnocení

Zápočet bude udělen na základě hodnocení samostatného projektu, ve kterém
musí student prokázat schopnost využít možností MATLABu k řešení zadané
úlohy.

Učební cíle

Cílem kursu je naučit studenty řešit úlohy pomocí výpočetních nástrojů, dekomponovat úlohu na podproblémy a implementovat návrh řešení. K tomu je navíc poskytnut studentům přehled možností nástroje technických
výpočtů MATLAB.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na cvičení je povinná. Vedoucí cvičení provádějí průběžnou kontrolu přítomnosti studentů, jejich aktivity a základních znalostí. Neomluvená neúčast je důvodem k neudělení zápočtu.
Jednorázovou neúčast je možno nahradit cvičením s jinou skupinou v tomtéž týdnu nebo zadáním náhradních úloh, delší neúčast se nahrazuje vypracováním náhradních úloh podle pokynů cvičícího.

Základní literatura

Matlab User's Guide

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B3A-P bakalářský

    obor B-MET , 2 ročník, zimní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Appel, Ph.D.

Osnova

1. Vývojové prostředí, m-soubory
2. Datové typy, funkce
3. Funkce, vektorizace
4. Debugger, paměť, rychlost
5. Case study 1 (pohyb objektu v prostředí), dekompozice
6. Case study 1, algoritmizace
7. Case study 1, implementace)
8. Case study 2 (laserový scanner), grafický výstup
9. Case study 3 (plánovač trajektorie)
10. Case study 4 (RRT)
11. Case study 5 (CS1-4)
12. Využití Matlabu (diferenciální rovnice, 3D vizualizace, ...)
13. Rozšíření Matlabu (toolboxy, Simulink)

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Martin Appel, Ph.D.

Osnova

1. Vývojové prostředí, workspace, m-soubory
2. Import a export dat, datové typy
3. Funkce, předávání parametrů
4. Debugger, breakpointy
5. Case study 1
6. Case study 1
7. Case study 1
8. Case study 2
9. Case study 3
10. Case study 4
11. Case study 5
12. ODE, 3D vizualizace
13. Toolboxy, Simulink