Detail předmětu

Informatika

FSI-1INAk. rok: 2024/2025

Předmět se zabývá vybranými nástroji softwarové podpory modelování, které jsou často používány v technické praxi. Prostřednictvím jazyka Matlab jsou prezentovány proměnné, příkazy, import/export dat, vykreslování, procedury, funkce a demonstrovány zásady tvorby programů. Schopnosti Matlabu jsou ilustrovány na příkladech modelů jednoduchých technických soustav a technologických procesů.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

doc. Ing. Jakub Kůdela, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav automatizace a informatiky (ÚAI)

Vstupní znalosti

Předpokládá se obvyklá středoškolská počítačová gramotnost.

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Maximální bodový zisk 100b (ECTS). Průběžné e-testy (6 testů po max. 10 bodech), závěrečný test (max. 40 bodů). K úspěšnému zakončení předmětu je třeba celkem alespoň 50 bodů, z toho alespoň 20 bodů z e-testů a 10 bodů ze závěrečného testu, kde navíc žádný z dílčích příkladů nebude mít hodnocení pod 2 body. Dále úspěšné splnění MATLAB Onramp.
Účast na přednáškách je žádoucí, na cvičeních povinná. Výuka běží podle týdenních plánů. Způsob nahrazení zameškaných cvičení je plně v kompetenci vyučujícího.

Učební cíle

Cílem je zvládnout použití výpočetní techniky při řešení úloh orientovaných na modelování technických soustav a procesů.
Studenti získají základní znalost modelování technických soustav a technologických procesů. Získají zkušenost s řešením problémů pomocí nástrojů Matlab/Octave. Studenti se naučí základům imperativního programování.

Základní literatura

Etter, D.M.: Introduction to MATLAB, Pearson, 2015.
Palm, W.J.: Introduction to MATLAB for Engineers, McGraw-Hill Education, 3.vydání, 2010.
Siauw, T., Bayen, A.: An Introduction to MATLAB Programming and Numerical Methods for Engineers, Academic Press, 2014.
The MathWorks Inc.: MATLAB version: R2024a (dokumentace), Natick,Massachusetts, 2024. https://www.mathworks.com

Doporučená literatura

Hanselman, D. C.: Mastering Matlab 6: A Comprehensive Tutorial and Reference, 2001.
Karban, P.: Výpočty a simulace v programech Matlab a Simulink, Computer Press, 2006.
Sedgewick, R., Wayne, K.: Algorithms, Addison-Wesley, 4. vydání, 2016.
Wengrow, J.: A Common-sense Guide to Data Structures and Algorithms, Pragmatic Bookshelf, 2. vydání, 2020.
Wirth, N.: Algorithms and Data Structures, Prentice Hall, 1985.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program B-ENE-P bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program B-FIN-P bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný
  • Program B-PRP-P bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-STR-P bakalářský

    specializace STR , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-VTE-P bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-ZSI-P bakalářský

    specializace STI , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    specializace MTI , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program B-KSI-P bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program C-AKR-P celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu

    specializace CZS , 1 ročník, zimní semestr, volitelný

  • Program B-STG bakalářský 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jakub Kůdela, Ph.D.
prof. Ing. Radomil Matoušek, Ph.D.
Ing. Radek Poliščuk, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do informatiky a podpory modelování, úvod do Matlabu.
2. Vektory a matice, maticové operace, maticové a indexové výrazy.
3. Řídicí struktury.
4. Kreslení grafů: graf bodů v rovině, prostorová křivka, plochy, grafy diskrétních dat.
5. Polynomy: reprezentace, vyhodnocení, vykreslení, operace s polynomy.
6. Vstupní a výstupní operace.
7. Funkce I: vestavěné, uživatelem definované, typy parametrů.
8. Funkce II: funkce s více parametry a návratovými hodnotami, rekurzivní volání funkcí.
9. Práce s texty.
10. Symbolické výpočty. Numerická derivace a integrace.
11. Modelová inženýrská úloha.
12. Úvod do objektově orientovaného programování.
13. Nadstavby Matlabu, kompatibilita, závěrečné shrnutí a diskuse.

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Vojtěch Slabý
Ing. Tomáš Holoubek
Ing. Tereza Kůdelová, Ph.D.
Ing. Radek Poliščuk, Ph.D.
Ing. Kryštof Kotrys
Ing. Ivana Hromková, Ph.D.
Ing. David Ibehej
Ing. Jindřich Šafran
Ing. Bc. Kamil Staněk
Ing. Petr Šoustek, Ph.D.
Ing. Ondřej Liška
Ing. Vladimír Skřivánek

Osnova

1. Prostředí Matlab, jednoduché výrazy, operátory a proměnné.
2. Matice a maticové operace. M-skripty.
3. Řídicí struktury I.
4. Řídicí struktury II.
5. Grafy. Polynomy.
6. Získávání a zpracování dat.
7. Vstupní a výstupní operace.
8. Funkce I.
9. Funkce II. Rekurze.
10. Práce s texty.
11. Symbolické výpočty. Příklad řešení inženýrské úlohy.
12. Závěrečný test.
13. Odevzdání semestrálního projektu. Zápočet.

Elearning

eLearning: aktuální otevřený kurz