- Nazwa przedmiotu:
- Wprowadzenie do programowania w MATLABie
- Koordynator przedmiotu:
- dr inż. Beata Leśniak-Plewińska
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny dowolnego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Inżynieria Biomedyczna
- Grupa przedmiotów:
- Przedmioty uzupełniające kierunku - obieralne
- Kod przedmiotu:
- MATLA
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2021/2022
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 1.) Liczba godzin bezpośrednich: 34 godz.
• wykład 15 godz.,
• zajęcia laboratoryjne 15 godz,
• konsultacje – 2 godz.
• kolokwium – 2 godz.
2) Praca własna studenta - 45 godz.
• przygotowanie do zajęć laboratoryjnych (przygotowanie algorytmów) 15 godz,
• zapoznanie z literaturą 15 godz,
• przygotowanie do kolokwium 15 godz.
Łączny nakład pracy studenta wynosi 79 godz., co odpowiada 3 pkt. ECTS.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,5 punktu ECTS - liczba godzin bezpośrednich: 34 godz.
• wykład 15 godz.,
• zajęcia laboratoryjne 15 godz,
• konsultacje – 2 godz.
• kolokwium – 2 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 1,5 punktu ECTS – 32godz. w tym:
• zajęcia laboratoryjne 15 godz.,
• konsultacje 2 godz.
• przygotowanie do zajęć laboratoryjnych (przygotowanie algorytmów) 15 godz.
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia0h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wymagania wstępne: podstawowa znajomość obsługi komputera klasy PC oraz systemu operacyjnego Windows, znajomość matematyki w zakresie studiów inżynierskich na kierunku Inżynieria Biomedyczna (w szczególności rachunku macierzowego). W rozwiązywaniu zadań laboratoryjnych przydatna może być znajomość podstaw różnych dziedzin, np. propedeutyki medycyny, grafiki komputerowej, elektroniki i elektrotechniki, przetwarzania sygnałów.
Zalecane przedmioty poprzedzające: Algebra liniowa i analiza 1, Podstawy programowania.
- Limit liczby studentów:
- 36
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest przekazanie wiedzy i umiejętności niezbędnych do wykorzystywania środowiska MATLAB w rozwiązywaniu problemów obliczeniowych spotykanych w praktyce inżynierskiej ze szczególnym uwzględnieniem potrzeb studentów kierunku Inżynieria Biomedyczna.
- Treści kształcenia:
- Zakres wykładu:
(1) Praca w oknie poleceń: wprowadzanie danych, typy/klasy danych, zarządzanie przestrzenią roboczą, system pomocy. słowa kluczowe. Zapis i odczyt danych - MAT-pliki, DAT-pliki.
(2) Tworzenie i praca z M-plikiem: skrypty i funkcje. Edycja, analiza i optymalizacja kodu (Editor, Debuger, Profiler).
(3) Macierze i podstawowe operacje na macierzach: tworzenie i modyfikacja macierzy, indeksowanie elementów macierzy.
(4) Struktury danych. Tablice wielowymiarowe: tablice komórkowe i strukturalne, metody ich tworzenia oraz sposób organizacji i dostępu do danych.
(5) Łańcuchy znakowe: reprezentacja i podstawowe operacje na łańcuchach znakowych.
(6) Operatory arytmetyczne, logiczne, relacji i inne. Priorytet operatorów.
(7) Instrukcje sterujące (for, while, continue i break) i warunkowe (if, if else i switch).
(8) Funkcje obsługi wejścia/wyjścia.
(9) Efektywność obliczeń: zarządzanie pamięcią i wektoryzacja. Funkcje: timeit i tic/toc.
(10) Grafika w MATLAB-ie: podstawowe polecenia. Obiektowy system graficzny - modyfikacja właściwości obiektów graficznych. Predefiniowane okienka dialogowe.
Zakres laboratorium:
(1) Praca w oknie poleceń. Proste i złożone typy danych: tablice, łańcuchy znakowe, struktury danych.
(2) M-pliki (skrypty i funkcje)
(3) Wyrażenia logiczne. Instrukcje warunkowe.
(4) Operacje wejścia/wyjścia. Instrukcje sterujące.
(5) Kontrola błędów.
(6) Efektywność obliczeń.
(7) Graficzny interfejs użytkownika (GUI). Budowa GUI przy użyciu narzędzia App Designer. Analiza przykładowej aplikacji. Programowanie wywołań zwrotnych dla poszczególnych komponentów.
- Metody oceny:
- Kolokwium oraz ocena bieżąca zadań realizowanych w trakcie zajęć laboratoryjnych (sprawdzanie wiedzy oraz praktycznych umiejętności związanych z pracą w programie)
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Książki dostępne w bibliotekach PW
(1) Bogumiła Mrozek, Zbigniew Mrozek MATLAB. Leksykon kieszonkowy. Helion, 2006
(2) Bogumiła Mrozek, Zbigniew Mrozek: MATLAB i Simulink : poradnik użytkownika, Helion, 2018
(3) Rudra Pratap: Matlab dla naukowców i inżynierów, PWN, 2015
(4) Gdeisat Munther, Lilley Francis: Matlab by Example: Programming Basics, Elsevier Science Technology, 2013
(5) Stormy Attaway: Matlab: a practical introduction to programming and problem solving, Butterworth Heinemann, 2019
Strony internetowe
(1) www.mathworks.com (strona producenta MATLAB'a i Simulink'a )
(2) www.ont.com.pl (strona autoryzowanego dystrybutora produktów firmy The MathWorks)
- Witryna www przedmiotu:
- brak
- Uwagi:
- brak
Efekty uczenia się