Informatika (FSI-1IN)

Akademický rok 2025/2026
Garant: doc. Ing. Jakub Kůdela, Ph.D.  
Garantující pracoviště: ÚAI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Typ předmětu: oborový předmět
Cíle předmětu:
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 Python. Studenti se naučí základům imperativního programování.
Výstupy studia a kompetence:
 
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
Předmět se zabývá vybranými nástroji softwarové podpory modelování, které jsou často používány v technické praxi. Prostřednictvím jazyka Python jsou prezentovány proměnné, příkazy, import/export dat, vykreslování, procedury, funkce a demonstrovány zásady tvorby programů. Schopnosti Pythonu jsou ilustrovány na příkladech modelů jednoduchých technických soustav a technologických procesů.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:

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 Python Onramp.
Účast na přednáškách je žádoucí, na cvičeních povinná. Výuka běží podle týdenních plánů. Způsob nahrazení zameškaných cvičení je plně v kompetenci vyučujícího.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  13 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení s počítačovou podporou  13 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška

1. Úvod do informatiky a Pythonu.
2. Systémové modelování, analýza úloh.
3. Základní datové typy, operace a funkce.
4. Řídící struktury.
5. Proměnné a složené datové typy.
6. Algoritmizace.
7. Numpy, Scipy, maticové operace.
8. Matplotlib, vizualizace.
9. Rekurze.
10. Práce se soubory.
11. Testování, debugging, výjimky, prompting.
12. Symbolické a numerické výpočty (SymPy).
13. Současné trendy, závěrečné shrnutí a diskuse.
    Cvičení s počítačovou podporou

1. Jazyk Python, jednoduché výrazy.
2. Operátory a proměnné.
3. Funkce.
4. Řídicí struktury I.
5. Řídicí struktury II.
6. Proměnné a složené datové typy.
7. Algoritmizace.
8. Numpy, Scipy, maticové operace.
9. Matplotlib, vizualizace.
10. Rekurze.
11. Práce se soubory.
12. Závěrečný test.
13. Zápočet.
Literatura - základní:
21. Harms, D., Macdonald, K.: Začínáme programovat v jazyce Python, Computer Press, 2012.
Literatura - doporučená:
1. Wirth, N.: Algorithms and Data Structures, Prentice Hall, 1985.
2. Wengrow, J.: A Common-sense Guide to Data Structures and Algorithms, Pragmatic Bookshelf, 2. vydání, 2020.
3. Sedgewick, R., Wayne, K.: Algorithms, Addison-Wesley, 4. vydání, 2016.
22. Scientific Python Lectures [on-line 01.07.2025: https://lectures.scientific-python.org/]
23. Matthes, E.: Python Crash Course, No Starch Press, 3. vydání, 2022.
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
C-AKR-P prezenční studium CZS Předměty zimního semestru -- kl 5 Volitelný 1 1 Z
B-ENE-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Povinný 1 1 Z
B-FIN-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Povinný 1 1 Z
B-KSI-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Povinný 1 1 Z
B-PRP-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Volitelný 1 1 Z
B-VTE-P prezenční studium --- bez specializace -- kl 5 Povinný 1 1 Z
B-ZSI-P prezenční studium STI Základy strojního inženýrství -- kl 5 Povinný 1 1 Z
B-ZSI-P prezenční studium MTI Materiálové inženýrství -- kl 5 Povinný 1 1 Z
B-STR-P prezenční studium AIŘ Aplikovaná informatika a řízení -- kl 5 Povinný 1 1 Z
B-STR-P prezenční studium KSB Kvalita, spolehlivost a bezpečnost -- kl 5 Povinný 1 1 Z
B-STR-P prezenční studium SSZ Stavba strojů a zařízení -- kl 5 Povinný 1 1 Z
B-STR-P prezenční studium STG Strojírenská technologie -- kl 5 Povinný 1 1 Z