Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (18.03.2014)
Předmět seznamuje s prostředky výpočetního a vizualičního prostředí systému MATLAB / SIMULINK a jeho využitím pro numerické a symbolické řešení vybraných výpočetních úloh. Zvláštní pozornost je věnována problematice analýzy dat, řešení soustav lineárních algebraických rovnic, lineární a nelineární aproximace funkcí, řešení nelineárních rovnic, numerické interpolaci, derivaci a integraci a řešení rovnic diferenciálních. Posluchači se dále seznámí s principy modelování a s prostředky pro vizualizaci výsledků. Součástí předmětu jsou i vybrané případové studie s aplikacemi výpočetních metod pro zpracování dat z inženýrských a biomedicínských oblastí.
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
The subject presents computational and visualization tools of the MATLAB / SIMULINK environment and its use for numeric and symbolic solution of selected computational problems. A special attention is paid to problems of data analysis, solution of linear algebraic equations, linear and nonlinear approximation, solution of nonlinear equations, to methods of numeric interpolation, derivation and integration and to the solution of difference equations. Further topis will include fundamentals of modelling and data visualization. Selected case studies will be devoted to applications of computational methods for processing of engineering and biomedical signals and images.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (31.08.2015)
Studenti budou umět
(i) základy algoritmizace, programování a vizualizace ve výpočetním systému MATLAB,
(ii) pracovat se symbolickou matematikou,
(iii) modelovat základní úlohy v prostředí systému SIMULINK a
(iv) algoritmizovat vybrané výpočetní metody včetně zpracování externích datových souborů
(v) aplikovat numerické metody pro analýzu měřených dat
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Students will obtain knowledge in
(i) algorithmic approach to engineering problems, programming and visualization in the MATLAB computational environment,
(ii) the use of symbolic mathematics,
(iii) block oriented data processing in the SIMULINK environment,
(iv) computational processing of selected numerical methods with applications
(v) application of numerical methods for real data processing
Deskriptory -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Numerické a statistické metody, zpracování dat, symbolická matematika, algoritmizace, programování v MATLABu, vizualizace
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Numerical and statistical methods, data processing, symbolic mathematics, algorithms, MATLAB programming, visualization
Literatura -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Z: F. Dušek: Matlab a Simulink, úvod do používání, FChT UPCE, Pardubice 2001
Z: J. Novák, I. Pultarová, P. Novák: Základy informatiky - Počítačové modelování v Matlabu, ČVUT Praha 2005, Fakulta stavební
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Přednášky a ověřování vybraných metod v počítačové laboratoři.
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Lectures and practical verification of proposed algorithms in the computer laboratory.
Požadavky ke zkoušce (Forma způsobu ověření studijních výsledků) -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
V rámci studia je nutné alternativně předložit publikaci s aplikací vybraných numerických metod v oblasti vlastní odborné práce nebo zpracovat 3 projekty spolu s matematickou analýzou problémů a ověřením metod v prostředí systému MATLAB/Simulink.
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Participation on the final colloquium with the presentation and discussion of a selected research topic.
Sylabus -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
1. Výpočetní a vizualizační prostředí systému MATLAB, základy algoritmizace a programování
2. Podprogramy, objektová grafika, struktury dat, symbolická matematika v systému MATLAB
3. Základy blokově orientovaných výpočtů, modelování v systému SIMULINK
4. Numerické a symbolické metody lineární metody
5. Lineární a nelineární aproximace funkcí, metoda nejmenších čtverců, gradientní metody
6. Řešení nelineárních rovnic a jejich soustav
7. Numerické a symbolické metody interpolace, derivace a integrace
8. Řešení diferenciálních rovnic
9. Okrajová úloha a metoda střelby při řešení ODR
10. Metody výpočetní inteligence v analýze dat
11. Užití výpočetních metod pro zpracování inženýrských a biomedicínských signálů a obrazů
12: CASE STUDY 1: Aproximace a statistické zpracování měřených dat
13: CASE STUDY 2: Řešení nelineárních rovnic
14: CASE STUDY 3: Modelování v blokově orientovaném systému SIMULINK
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
1. Computational and visualization system MATLAB, algorithmic and programming tools
2. Functions, object graphics, data structures, symbolic mathematics in MATLAB
3. Block oriented computational tools, modelling in the SIMULINK environment
4. Numeric a symbolic methods of linear algebra
5. Linear and nonlinear approximation of functions, the least square method, gradient methods
6. Solution of nonlinear equations and their systems
7. Numeric and symbolic methods of interpolation, derivation and integration
8. Solution of differencial equations
9. The boundary method and the shooting method for solution of differential equations
10. Computational intelligence in data analysis
11. The use of computational methods for processing of engineering and biomedical signals
12: CASE STUDY 1: Aproximation and statistical analysis in data processing
13: CASE STUDY 2: Solution of nonlinear equations
14: CASE STUDY 3: Modeling in the block oriented SIMULINK environment
Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Základy počítačové gramotnosti
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Fundamentals of computer intelligence
Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (31.08.2015)
Matematika 1, 2
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (31.08.2015)
Mathematics 1, 2
Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Úspěšné absolvování závěrečného kolokvia s presentací a diskusí vybraného odborného tématu.
Poslední úprava: Procházka Aleš prof. Ing. CSc. (05.01.2018)
Úspěšné absolvování závěrečného kolokvia s presentací a diskusí vybraného odborného tématu.
