Úvod do programování (FSI-TUP)

Akademický rok 2023/2024
Garant: Mgr. Jakub Bělín, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚFI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem je zvládnout použití výpočetní techniky při řešení základních úloh orientovaných na modelování matematických a technických procesů.
Výstupy studia a kompetence:
Studenti získají základní znalost modelování a řešení problémů pomocí softwaru Matlab. Naučí se základům imperativního programování.
Prerekvizity:
Nejsou požadovány
Obsah předmětu (anotace):
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 optických úloh. Předmět je vhodný zejména pro studenty, kteří mají s programováním malou zkušenost.
Metody vyučování:
Předmět je vyučován formou cvičení, která se zaměřují na praktické zvládnutí látky vysvětlované na začátku hodiny.
Způsob a kritéria hodnocení:
Zápočet na základě zpracování projektu.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
Účast na hodinách je povinná. Způsob nahrazení zameškaných cvičení je v kompetenci vyučujícího.
Typ (způsob) výuky:
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Cvičení s počítačovou podporou 1.Prostředí Matlab, proměnné, datové typy a struktury, jednoduché výrazy a operátory.
2. Práce s daty a jejich vizualizace.
3. Práce s cykly a podmínkami.
4. Operace s vektory a maticemi.
5. Funkce I: vestavěné, uživatelem definované, typy parametrů.
6. Funkce II: funkce s více parametry a návratovými hodnotami, rekurzivní volání funkcí.
7. Numerická integrace a derivace. Výpočet problémů z optiky.
8. Základy práce s obrázky a jejich zpracování.
9. Fourierova transformace a její aplikace v praxi.
10. Zásady optimálního počítání s Matlabem.
11. Implementace a řešení problémú z optiky.
12. Práce na samostatném projektu.
13. Odevzdání samostatném projektu.
Literatura - základní:
1. 1. Wirth, N.: Algorithms and Data Structures
2. 2. Palm, W.J., Introduction to MATLAB for Engineers, 2004.
3. 3. Hanselman, D. C.: Mastering Matlab 6: A Comprehensive Tutorial and Reference, 2001
Literatura - doporučená:
4. 1. Hanselman, D. C.: Mastering Matlab 6: A Comprehensive Tutorial and Reference, 2001
5. 2. Dušek F.: Matlab a Simulink úvod do používání, 2000.
6. 3. Karban, P.: Výpočty a simulace v programech Matlab a Simulink, Computer Press, Brno, 2006
7. 4. Palm, W.J., Introduction to MATLAB for Engineers, 2004.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
N-PMO-P prezenční studium --- bez specializace -- zá 2 Volitelný 2 1 Z