Detail předmětu

Počítače a programování

FEKT-BPC-POPAk. rok: 2022/2023

Předmět je věnován základním principům počítačových technologií. Je orientován na získání znalostí o zobrazení číselné a znakové informace, kódování informace, algoritmizaci, architektuře počítačových sítí, internetu věcí, struktuře počítačů, základům objektově orientového programování a praktických znalostí programování v programovém prostředí MATLAB nebo Python. Cílem předmětu je seznámit studenty bakalářského studijního programu se základy výpočetní techniky a zejména s používanou anglickou terminologií. Prakticky si studenti vyzkouší vytváření základních programových funkcí a algoritmů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Garant předmětu

Ing. Jan Odstrčilík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav biomedicínského inženýrství (UBMI)

Výsledky učení předmětu

Absolvent předmětu je schopen:
- popsat strukturu počítače,
- vysvětlit základní pojmy informačních technologií,
- zapsat algoritmus v symbolickém jazyce,
- orientovat se v základních principech počítačové komunikace,
- vysvětlit základní principy objektově-orientovaného programování,
- porozumět programu napsaném v jazyce Java,
- porozumět programu napsaném ve vývojovém prostředí MATLAB nebo Python.

Prerekvizity

Student by měl mít základní uživatelské znalosti o počítačových technologiích ze střední školy.

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování zahrnují přednášky a laboratorní cvičení na počítači. Předmět využívá e-learning (Moodle). Student odevzdává projekty podle pokynů vyučujících.

Způsob a kritéria hodnocení

Max 100 bodů ze cvičení:
- průběžný test (až 35 bodů)
- zápočtový test (až 65 bodů)

Osnovy výuky

Přednášky:

1. Zobrazení číselné a znakové informace, kódování informace.

2. Základy vytváření algoritmu a zápis programu v symbolickém jazyku.

3. Přenos informací, počítačové sítě, komunikační protokoly, internet věcí, cloudové uložiště.

4. Základy objektově orientovaného programování.

5. Základy programování v jazyce Java.

6. Organizace počítačů, vnitřní struktura počítačů.


Počítačová cvičení:

1. Základní informace a představení programovacích prostředí MATLAB nebo Python.

2. Práce s programovými toolboxy a knihovnami.

3. Deklarace proměnných, práce s vektory, maticemi a matematické operace.

4. Podmíněné programové struktury, cykly.

5. Vytváření podprogramů a vedlejších funkcí.

6. Grafický výstup a práce s grafy (2D, 3D).

7. Třídící algoritmy.

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit studenty bakalářského studijního programu se základy výpočetní techniky a s používanou anglickou terminologií. Součástí náplně předmětu jsou rovněž základy algoritmizace a programování. Vedle odborné teorie je cílem studenty naučit anglickou terminologii v daných oblastech IT. Konkrétně se jedná o tyto oblasti: číselné soustavy, algoritmizace a programování v objektově orientovaných jazycích, Java, architektura počítačových sítí a cloudových řešení, internet věcí, architektura počítačů. Prakticky si studenti procvičí a naučí se vytvářet programy základní struktury, a to v jazyce Matlab nebo Python.

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

Laboratorní výuka je povinná. Řádně omluvené zameškané hodiny lze nahradit po domluvě s vyučujícím.

Základní literatura

DOŇAR, B. a K. ZAPLATÍLEK. MATLAB - tvorba uživatelských aplikací. BEN, 2004. ISBN 8073001330. (CS)
GETREUER, P. Writing Fast MATLAB Code. http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/5685 (EN)
KABELOVÁ, Alena a Libor DOSTÁLEK. Velký průvodce protokoly TCP/IP a systémem DNS. 5., aktualiz. vyd. Brno: Computer Press, 2008. ISBN 978-80-251-2236-5. (CS)
PECINOVSKÝ, Rudolf a Miroslav VIRIUS. Učebnice programování - základy algoritmizace. Praha: Grada Publishing, 1997. ISBN 80-7169-577-7. (CS)
SCHLÖMER, N. Guidelines for writing clean and fast code in MATLAB. http://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/22943 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-AEI bakalářský 1 ročník, letní semestr, povinný

  • Program AJEI-H bakalářský

    obor H-AEI , 1 ročník, letní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Odstrčilík, Ph.D.

Osnova

1. Zobrazení číselné a znakové informace, kódování informace.
2. Základy vytváření algoritmu a zápis programu v symbolickém jazyku.
3. Přenos informací, počítačové sítě, komunikační protokoly.
4. Základy objektově orientovaného programování.
5. Základy programování v jazyce Java.
6. Organizace počítačů, vnitřní struktura počítačů.

Cvičení na počítači

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jan Odstrčilík, Ph.D.

Osnova

Seznámení s počítačovou učebnou, pravidly provozu počítačové sítě VUT, způsoby přihlašování do sítě. Elektronická pošta - fakultní systém doručování elektronické pošty. Tvorba webové prezentace. E-learningový kurs Informační výchova (samostudium). UNIX - použití základních příkazů v OS UNIX, práce se soubory. Algoritmizace - základy vytváření algoritmu a zápis programu v symbolickém jazyku, spuštění demonstračního programu v MATLABu. Programování v MATLABu - návrh a realizace vlastního jednoduchého programu v MATLABu, návrh a realizace vlastního složitějšího programu v MATLABu. Služby Internetu. Samostatný projekt - tvorba dokumentu v MS Office, OpenOffice nebo Latex.