Методи та засоби комп'ютерних інформаційних технологій

ID: 6717
Выборочная дисциплина
Навчальна дисципліна професійної підготовки
Год внедрения: 
2017.
Количество кредитов ЭКТС: 
3.00.
Форма контроля: 
Зачет.
Преподаватель: 
д.т.н., проф. Вичужанiн В. В.
Количество аудиторных занятий: 
16 годин лекційних занять, 30 годин лабораторних робіт.

Анотація навчальної дисципліни

Мета дисципліни:

формування у студентів знань в області методів та засобів комп'ютерних інформаційних технологій, необхідних для усвідомленого і ефективного вивчення подальших дисциплін
комп'ютерної техніки

Завдання дисципліни:
  • отримати базові знання по використанню сучасних методів та засобів комп’ютерних інформаційних технологій;
  • вивчити методи цифрової обробки сигналів (параметричні методи та алгоритми спектрального аналізу, статистична обробка даних, цифрова фільтрація);
  • набуття навичок розробки обчислювальних алгоритмів та программ побудованих на сучасних мікропроцесорних системах та інструментальних системах програмування;
  • набуття навичок користуватися параметричними методами та алгоритмами спектрального аналізу, статистичної обробки даних, цифровий фільтрації.

 

 Основні результати навчання

  • Навички використання інформаційних і комунікаційних технологій.
  • Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях. 
  • Здатність проектувати, розробляти та використовувати засоби реалізації ІСТ та інфокомунікацій (методичні, інформаційні, алгоритмічні, технічні, програмні та інші).
  • Здатність розробляти та управляти проектами, розуміти сучасний стан інформаційних технологій,  склад та різновид інформаційних систем та класів програмного забезпечення, використовувати сучасні методи обробки та зберігання даних, прикладне, системне та інструментальне забезпечення в складі інформаційної систем.
  • Уміти використовувати знання методів обробки інформації та комунікаційних технологій при вирішенні професійних завдань (управління інформацією). 
  • Вміти обирати та застосовувати певні інформаційні технології для вирішення задач в різних предметних галузях, а також використовувати прикладне системне та інструментальне забезпечення для обробки інформації

.

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять

  • Л – лекційні заняття;
  • – лабораторні роботи;;
  • СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти;
  • РГР – розрахунково-графічна робота;
  • МКР – модульна контрольна робота;
  • К – консультації.

Тематика та види навчальних занять

  • 1 тиждень
    • Л1. Огляд курсу. Уявлення сигналів в цифровій формі. Дискретизація та квантування неперервних сигналів. Поняття про лінійну систему. Аналіз сигналів у часовій області. Описування цифрових сигналів за допомогою імпульсивних функцій. Цифрова згортка. Аналіз сигналів у частотній області: ряди Фур’є та перетворювання Фур’є. Частотні відгуки цифрового процесора. 
    • ЛР1. Сигнали та характеристики сигналів.
    • СРС. К.
  • 2 тиждень
    • ЛР2. Періодичні сигнали та ряди Фур'є.
    • СРС. К.
  • 3 тиждень
    • Л2. Z-перетворювання (Z-простір, нулі та полюси, геометричне уявлення у Zпросторі). Дискретне та швидке перетворювання Фур’є (ДПФ,ШПФ) 
    • ЛР3. Розкладання сигналів по ортогональному базисі. Перетворення Фур'є 
    • СРС. К.
  • 4 тиждень
    • ЛР4. Функції вікна та іх спектри.
    • СРС. К.
  • 5 тиждень
    • Л3. Порядок розрахунку фільтра. Властивість. Характеристика фільтру з лінійною фазою. Розрахунок фільтрів методом частотної вибірки. Розрахунок фільтрів методом зважування. Прямокутне вікно. Вікно Хеминга. Вікно Кайзера. Елементарні властивості рекурсивних фільтрів. Методи розрахунку коефіцієнтів рекурсивного фільтру. Аналіз сигналів з використанням ШПФ: спектральний аналіз, використання вікон для цифрової фільтрації. Аналіз сигналів з використанням ШПФ: дослідження цифрових пристроїв. Аналіз сигналів з використанням ШПФ цифрова фільтрація методів швидкої згортки, сегментація сигналів.
    • ЛР5. Функції вікна та іх спектри.
    • СРС. К.
  • 6 тиждень
    • ЛР6. Цифрові фільтри.
    • СРС. К.
  • 7 тиждень
    • Л4. Дискретизація та квантування зображень (теорія двомірної дискретизації). Поліпшення якості зображень, просторові операції. Перетворення контрасту. Запровадження порогу. Стискання діапазону. Виділення просторових ознак. Амплитудні ознаки, ознаки гістограми. Виділення межі, точок та ліній. виділення контурів, ознаки форми. Алгоритми прослід жування контурів, описування контурів. сегментація фрагментів зображень. Кластерізація зображень. Ознаки форми зображень. Геометричні моменти ознаки. 
    • ЛР7. Синтез нерекурсивних фільтрів.
    • СРС. К.
  • 8 тиждень
    • ЛР8. Дослідження операційних підсилювачів.
    • МКР1. СРС. К
  • 9 тиждень
    • Л5. Особливості архітектури обчислювальних пристроїв. Розподіл пам’яті. Простір ресурсів. Системні плати. Підключення системної плати. Компоненти системної плати. Системні інтерфейси.
    • ЛР9. Поліпшення якості та аналіз зображень.
    • СРС. К.
  • 10 тиждень
    • ЛР10. Поліпшення якості та аналіз зображень.
    • СРС. К.
  • 11 тиждень
    • Л6. Математичний сопроцесор. Цифрові процесори обробки сигналів. Цифрові процесори обробки сигналів з фіксованою комою. Цифрові процесори обробки сигналів з плаваючою комою. Тестування пам’яті. 
    • ЛР11. Структура і система команд симулятора цифрових процесорів DSP.
    • СРС. К.
  • 12 тиждень
    • ЛР12. Робота с симулятором цифрових процесорів DSP.
    • СРС. К.
  • 13 тиждень
    • Л7. Принципи виводу зображень. Графічний та текстовий режими роботи. Накопичувачі на гнучких та жорстких магнітних дисках. Накопичувачі на оптичних або лазерних дисках. Накопичувачі на магнітооптичних дисках. Накопичувачі на мікросхемах Flash-пам'ять. ЛР13. Життєвий цикл програмного забезпечення у сімействі процесорів MOTOROLA. Компіляція программ.
    • СРС. К.    
  • 14 тиждень
    • ЛР14. Робота у середовищі графічного симулятора DSP фирми MOTOROLA. Команди організації циклів.
    • СРС. К.
  • 15 тиждень
    • Л8. Системна шина (магістраль) ISA. Шини PCI, AGP. Шина PC Cards. Паралельний LPT-порт Centronics. Послідовний порт (COM-порт) RS-232C. Послідовний порт USB. Послідовний інфрачервоний порт IrDA. Комунікаційні засоби персональних комп’ютерів. Модеми. Обладнання локальних мереж. ЛР15. Робота у середовищі графічного симулятора DSP фирми MOTOROLA. Команди організації циклів.
    • МКР2. СРС. К.

Індивідуальна робота

Виконується РГР. 

Мета РГР:

набуття загальних та спеціальних компетентностей майбутніх бакалаврів, поглиблення теоретичних знань з теми "Розрахунок аналогових фільтрів". Виконання завдання має на меті закріплення на практике знань, отриманих студентами на лекціях, і спрямовані на набуття навичок роботи з довідковою і спеціальної літературою.

  • 1–7 тижні Отримання завдання. Розрахунок аналогових фільтрів-прототипів.
  • 8–14 тижні Перетворення фільтрів - прототипів до заданим типам фільтрів.
  • 15 тиждень Захист роботи.

Самостійна робота

Самостійна робота складає 44 години. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:

  • підготовка до лекційних занять – 15 годин;
  • підготовка до лабораторних робіт та до виконання модульних контрольних завдань – разом 24 години;
  • виконання РГР – 15 годин;

 

Процедура оцінювання

Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних робіт, виконують 2 модульні контрольні роботи..

Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна робота складається з теоретичної частини (2 запитання) та практичної частини (1 задача). Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 10 балами. Правильне розв’язання задачі оцінюється в 5 балів.

Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів.

Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач за всі виконані види робіт – 100 балів. Залік оцінюється за системою: «зараховано», «не зараховано». Оцінка «зараховано» виставляється за умови отримання не менш, ніж 60 балів за всі види робіт. Складання/перескладання заліку відбувається за встановленим деканатом розкладом.

Семестровий модуль № 1

  • ЛР1- ЛР8.  Оцінка за виконання – 20 балів. Термін виконання – 1-8 тиждень.
  • РГР(ч.1). Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 8 тиждень.
  • МК1. Модульна контрольна робота – 25 балів (8 тиждень). Перескладання можливе протягом 9–11 тижнів за розкладом консультацій.

Семестровий модуль № 2

  • ЛР9- ЛР15.  Оцінка за виконання – 20 балів. Термін виконання – 9-15 тиждень.
  • РГР(ч.2). Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 14–15 тижні 
  • МК2. Модульна контрольна робота – 25 балів (15 тиждень). 

 

Умови допуску до підсумкового контролю

Підсумковим контролем з дисципліни є залік за результатами виконаних лабораторних робіт, модульних контрольних робіт. 

Залік отримують здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни не менш, ніж на 60 %.. 

 

Політика освітнього процесу

Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Відсутність здобувача на лабораторній роботі відповідає оцінці «0».

Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.

Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.

Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.

Заборонено використання будь-яких підручників, посібників, конспектів лекцій, шпаргалок під час проходження модульних контролів з дисципліни