Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Oprogramowanie eksperymentu fizycznego
Koordynator przedmiotu:
dr Wiktor Peryt
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Fizyka Techniczna
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2019/2020
Liczba punktów ECTS:
4
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład15h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium45h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Umiejętność programowania w języku C lub C++, znajomość programowania w środowisku LabVIEW. Pożądana znajomość podstaw systemu operacyjnego UNIX/Linux. Znajomość metod analizy danych w zakresie przedmiotu Komputerowa analiza danych doświadczalnych.
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
Podstawowym celem zajęć jest nabycie umiejętności projektowania prostych systemów zbierania danych, ich składowania i analizy, a także poprawnej wizualizacji. Druga grupa projektów, to programy off-line, poświęcone zagadnieniom symulacji, filtrowania sygnałów cyfrowych i rozwiązywania zagadnień odwrotnych metodą statystycznej regularyzacji. Projektami mogą być również prace typu “service works” wykonywane na potrzeby dużych eksperymentów fizycznych: STAR (BNL), ALICE i NA61 (CERN)
Treści kształcenia:
Wykład: 1. Kryteria doboru odpowiednich technologii software'owych i gotowego oprogramowania 2. Przetwarzanie i analiza sygnałów elektrycznych. Techniki cyfrowe 3. Algorytmy kompresji danych (zero suppression, AZTEC) 4. Filtry cyfrowe. Projektowanie filtrów nierekurencyjnych i rekurencyjnych 5. Filtr Kalmana i jego zastosowania w fizyce i technice 6. Zagadnienia odwrotne w fizyce. Metoda statystycznej regularyzacji. 7. Środowisko programowe w dużych eksperymentach fizycznych: symulacje, rekonstrukcje i analizy danych 8. Architektura systemu EPICS (Experimental Physics and Industrial Control) 9. Rodzaje baz danych w eksperymentach fizycznych. Kryteria wyboru DBMS (Database Management System) 10. Niektóre techniki numeryczne: zagadnienia minimalizacyjne, dopasowywanie funkcji, dostępne oprogramowanie 11. Wizualizacja danych 12. Biblioteka CERNlib Laboratorium W ramach zajęc laboratoryjnych studenci powinni pracować w zespołach dwuosobowych. Ilość projektów do wykonania w ciągu semestru wynosi 2 lub 3, zależnie od stopnia ich złożoności. Tematy zadań/projektów ustala prowadzący zajęcia. Środowisko programowe to: LabVIEW, C, C++, SCPI, Java; systemy operacyjne: Linux (zdecydowanie preferowany) i Windows.
Metody oceny:
Do zaliczenia przedmiotu bedzie wymagane zaliczenie wszystkich projektów i jednego kolokwium opartego na wykładzie. Waga kolokwium: 0.25, waga projektów wykonanych w ramach zajęć laboratoryjnych – 0.75. Zajęcia w laboratorium są obowiązkowe. Dopuszcza się 2 nieobecności nieusprawiedliwione, ale niezbędne jest nadrobienie zaległości w ramach tzw. prac własnych.
Egzamin:
tak
Literatura:
Strony WWW, w szczególności f-my National Instruments i CERN
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Efekt OEF_W01
Ma uporządkowaną wiedzę w stosowanych technologiach oprogramowania wykorzystywanych w dużych eksperymentach fizycznych oraz środowisk obliczeniowych wykorzystywanych w klastrach obliczeniowych i systemach kolejkowych.
Weryfikacja: kolokwium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_W03
Powiązane efekty obszarowe: X2A_W03, X2A_W04, X2A_W05, T2A_W03, T2A_W04, InzA_W02, InzA_W05

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Efekt OEF_U01
Potrafi zainstalować i skonfigurować dedykowane środowisko programistyczne na komputerach.
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń z laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_U06, FT2_U07, FT2_U08, FT2_U16
Powiązane efekty obszarowe: X2A_U02, X2A_U04, T2A_U09, X2A_U06, T2A_U07, T2A_U08, X2A_U01, X2A_U02, T2A_U17, InzA_U06
Efekt OEF_U02
Potrafi wykonać rekonstrukcję zderzeń z surowych danych wybranego systemu oddziałujących jąder oraz energii zderzenia.
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń z laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_U06, FT2_U08, FT2_U16
Powiązane efekty obszarowe: X2A_U02, X2A_U04, T2A_U09, T2A_U08, X2A_U01, X2A_U02, T2A_U17, InzA_U06
Efekt OEF_U03
Potrafi przeprowadzić testową analizę danych w środowisku współbieżnym PBS, PVM, MPI i CUDA.
Weryfikacja: zaliczenie ćwiczeń z laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_U06, FT2_U07, FT2_U08, FT2_U16
Powiązane efekty obszarowe: X2A_U02, X2A_U04, T2A_U09, X2A_U06, T2A_U07, T2A_U08, X2A_U01, X2A_U02, T2A_U17, InzA_U06

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Efekt OEF_K01
Potrafi metodycznie rozwiązywać problemy związane ze stosowanym oprogramowaniem, dokonywać syntezy umiejętności zdobytych na zajęciach oraz aktywnie działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy.
Weryfikacja: laboratorium
Powiązane efekty kierunkowe: FT2_K01
Powiązane efekty obszarowe: X2A_K07, T2A_K06