Detail předmětu

Informatika

FSI-1INAk. rok: 2025/2026

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.

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

    specializace AIŘ , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    specializace KSB , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    specializace SSZ , 1 ročník, zimní semestr, povinný
    specializace STG , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

doc. Ing. Jakub Kůdela, 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

doc. Ing. Jakub Kůdela, Ph.D.

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.