450-2002/01 – Matlab a simulace (MaS)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuprof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KRE0193 Ing. Alice Křesťanová
KUB631 Ing. Jan Kubíček, Ph.D.
PEN72 prof. Ing. Marek Penhaker, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Klasifikovaný zápočet 2+2
kombinovaná Klasifikovaný zápočet 2+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je získání znalostí práce s programem MATLAB. Znalost práce s programem MATLAB je přínosem pro úspěšné absolvování povinných předmětů v oboru měřicí a řídicí technika. Znalost práce s programem MATLAB je přínosem pro úspěšné absolvování povinných předmětů v oboru měřicí a řídicí technika.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)

Anotace

Tento program se využívá jako výkonné, interaktivní prostředí pro vědecké a inženýrské výpočty a vizualizaci dat. MATLAB integruje numerickou analýzu, matematické výpočty, zpracování signálů a grafiku do uživatelsky příjemného prostředí, ve kterém se problémy a řešení zapisují stejně jako v matematice - bez tradičního programování. MATLAB využívá interaktivní systém, jehož základním datovým prvkem jsou matice, u kterých se zadává rozměr. To umožňuje řešit mnoho numerických problémů podstatně rychleji než při použití klasických programových jazyků .

Povinná literatura:

M. Penhaker. Práce v prostředí MATLAB. Ostrava: Vysoká škola báňská - Technická univerzita, 2007. Kozák, Š., Kajan,S.: Matlab - Simulink I, 1. vyd.. - Bratislava Slovenská technická univerzita, 1999. - 125 s., il. ISBN 80-227-1213-2 Kozák, Š.: Matlab - Simulink II, 1. vyd.. - Bratislava : Slovenská technická univerzita, 1999. - 141 s, il. ISBN 80-227-1235-3 Dušek, F.: Matlab a Simulink, úvod do používání, - Vyd. 1.. - Pardubice, Univerzita Pardubice, 2000. - 146 s., il. ISBN 80-7194-273-1 Zaplatílek, K., Doňar, B.: MATLAB pro začátečníky, - 1. vyd.. - Praha, BEN, 2003. - 143 s., il. ISBN 80-7300-095-4. MATLAB User's Guide. The MathWorks, MATLAB Reference Guide. The MathWorks, MATLAB Release Notes. . The MathWorks, MATLAB New Features Guide. The MathWorks, MATLAB Building a Graphical User Interface. The MathWorks,

Doporučená literatura:

Zaplatílek, K., Doňar, B.: MATLAB : tvorba uživatelských aplikací ,. - 1. vyd.. - Praha, BEN, 2004. - 215 s., il. ISBN 80-7300-133-0 Sedláček, M., Šmíd, R.: MATLAB v měření, - 1. vyd.. - Praha, Vydavatelství ČVUT, 2004 dotisk. - 204 s., il. ISBN 80-01-02851-8 Gavalec M. a kol. Gavalec M.: Pravdepodobnosť a matematická štatistika v počítačovom prostredí MATLABu ,... [et al.]. - 2. opr. Vyd, Košice : Elfa [Košice], 2002. - 152 s., il. ISBN 80-89066-05-4 Stejskal, V., Okrouhlík,M.: Kmitání s Matlabem , - Vyd. 1.. - Praha, Vydavatelství ČVUT, 2002. - 376 s., il. ISBN 80-01-02435-0 Noskievič, P.: Modelování a identifikace systémů, - Ostrava, Montanex, 1999. - iv, ii, 276 s., il. ISBN 80-7225-030-2

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Průběžná kontrola studia: Zpracování semestrálního projektu Podmínky udělení zápočtu: min. 51 bodů - max. 100 bodů získaných za semestrální práci a závěrečný test. Pro udělení zápočtu je vyžadována povinná účast na cvičeních minimálně 80% z proběhlých vyučovacích hodin.

E-learning

Další požadavky na studenta

Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: Hardwarové a softwarové prostředí pro práci MATLABu se SIMULINKem: Aplikační oblast použití. Základní pojmy. Pracovní prostředí MATLABu, konstanty, proměnné, vektory a matice, datové soubory, m-soubory. Základní matematické operátory - aritmetické, rotační a logické. Výpočty se skaláry a poli. Zobrazení a tisk výsledků operací. Programování, Skripty a Funkce v MATLABu. Příkazy IF, ELSEIF, FOR, LOOPS, WHILE. Grafické zobrazení výsledků zpracování úloh. 2D grafika. Příkaz PLOT,STEM. Trojrozměrné grafické zobrazení výsledků zpracování úloh. Souhrn příkazů. Graficko uživatelské rozhraní GUI. Tvorba, návrh uživatelských rozhraní pomocí textových funkcí uicontrol, uimenu a v GUI editoru. Numerické řešení lineárních rovnic.Práce s polynomy,Numerická integrace, derivace. Interpolace, regrese. Statistická zpracování výsledků měření. Jednoduché analýzy - minimum, maximum, medián, suma, aj. Odchylky. Histogramy. Náhodná čísla a jejich funkce. Hustoty rozložení. Náhodné signály. Základy "Statistic Toolboxu" a jeho funkce. Grafické programování v prostředí SIMULINKu, S - funkce. Použití MATLABu se SIMULINKem pro zpracování signálů. Použití funkcí v prostředí " Signal Procesing Toolbox".Použití MATLAB se SIMULINKem v řídicích systémech. Použití funkcí v prostředí " Control System Toolbox". MATLAB jako prostředí pro měření dat. Měření dat přes zvukovou kartu, LPT port, sériové rozhraní. Práce s funkcemi "Real Time Workshop Toolbox". Práce se symbolickou proměnnou "Symbolic Math Toolboxu" Kompilace funkcí do jazyka C, DLL knihoven a EXE tvarů v "Matlab Compiler Toolboxu". Počítačové laboratoře: Úvod do hardwarového a softwarové prostředí MATLABu se SIMULINKem: Aplikační oblast použití. Jednoduché ukázky a příklady. Procvičení práce s konstantami, proměnnými, vektory a maticemi. Vysvětlení datových souborů, m-soubory. Procvičení základních matematických operátorů - aritmetické, rotační a logické. Výpočty se skaláry a poli. Příklady základních zobrazení a tisk výsledků operací. Cvičení v programování v prostředí MATLAB, Tvorba Skriptů a Funkcí v MATLABu. Procvičení příkazy IF, ELSEIF, FOR, LOOPS, WHILE. Procvičení grafického zobrazení výsledků a zpracování cvičných úloh. Odzkoušení příkazů pro 2D grafiku. Příkaz PLOT,STEM. Procvičení trojrozměrného grafického zobrazení výsledků a zpracování cvičných úloh. Vyzkoušení souhrnu příkazů. Procvičení tvorby graficko uživatelské rozhraní GUI. Tvorba, návrh uživatelských rozhraní pomocí textových funkcí uicontrol, uimenu a v GUI editoru MATLABU. Procvičení výpočtů a numerického řešení lineárních rovnic. Práce s polynomy. Procvičení výpočtů numerická integrace, derivace. Interpolace, regrese. Práce s procvičení se statistickým zpracováním výsledků měření. Ověření jednoduché analýzy - minimum, maximum, medián, suma, aj. Odchylky. Práce s histogramy. Ověření práce s náhodnými čísly a jejich funkcemi. Hustoty rozložení. Náhodné signály. Vyzkoušení základů "Statistic Toolboxu" a jeho funkcí. Realizace a odzkoušení grafického programování v prostředí SIMULINKu, S - funkce. Ověření použití MATLABu se SIMULINKem pro zpracování signálů. Použití funkcí v prostředí " Signal Procesing Toolbox". Ověření použití MATLAB se SIMULINKem v řídicích systémech. Použití funkcí v prostředí " Control System Toolbox". Cvičení na měření dat z externích zdrojů v prostředí MATLAB. Měření dat přes zvukovou kartu, LPT port, sériové rozhraní. Práce s funkcemi "Real Time Workshop Toolbox". Procvičení práce se symbolickou proměnnou "Symbolic Math Toolboxu" Procvičení kompilace funkcí do jazyka C, DLL knihoven a EXE tvarů v "MATLAB Compiler Toolboxu".

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2010/2011 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Klasifikovaný zápočet Klasifikovaný zápočet 100 (100) 51
        písemka Písemka 30  15
        Semestrální práce Semestrální projekt 70  35
Rozsah povinné účasti: povinná účast na všech laboratorních cvičeních

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.FormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2019/2020 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2018/2019 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2017/2018 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2016/2017 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2015/2016 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2014/2015 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2013/2014 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (B2649) Elektrotechnika (3901R039) Biomedicínský technik P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku