DE0069 Elektroinženieru matemātikas datorrealizācija

Kods DE0069
Nosaukums Elektroinženieru matemātikas datorrealizācija
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Pamatstudiju, Akadēmiskais
Tematiskā joma Elektronika un telekomunikācijas
Struktūrvienība Datorzinātnes, informācijas tehnoloģijas un enerģētikas fakultāte
Mācībspēks Māris Tērauds, Raisa Smirnova, Sergejs Tjukovs
Kredītpunkti 4.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kurss attīsta studentu prasmes un iemaņas strādāt ar matemātisko paketi MATLAB un dod ieskatu Python valodā. Tiek aplūkotas šādas tēmas: programmēšana MATLAB, darbs ar matricām, grafikiem, lineāru vienādojumu sistēmas, aproksimācija, interpolācija, skaitliskā integrēšana, simboliskā matemātika. Studiju kursā ir aktivitātes, kas ir saistītas ar elektronikas shēmu modelēšanu: piemēram apskatīta lineāru un nelineāru shēmu modelēšana MATLAB, kā arī aktivitātes kas ir saistītas ar simulēšanu, piemēram dots ieskats simulink vidē, veicot vidējas un efektīvas vērtības simulāciju. .
Studiju kurss ir pielāgots kombinētai studiju metodikai, un ietver asinhronas un sinhronas studiju aktivitātes, kā arī nepieciešamos atbalsta materiālus studiju asinhronām aktivitātēm (videolekcijas, interaktīvais materiāls, laboratorijas darbu apraksti, mājasdarbu apraksti). .
Augstas veiktspējas skaitļošanas platformas apgūšana nozīmētu lielākas iespējas, ko turpmāk varētu paveikt pēc studiju kursa apguves, un, pateicoties tai, studiju kursā ir ietvertas arī ar neirona tīkla apmācību saistītās aktivitātes. Ir paredzēts, ka augstas veiktspējas platformu studenti izmantos arī gatavojot studiju darbu, modelējot vairāku daļiņu kustību un mijiedarbību. Apgūstot studiju kursu studējošie apgūst Eiropas iedzīvotāju digitālās kompetences ietvaram DigComp 7.līmeņa atbilstošās augstāko līmeņu digitālās prasmes..
Mūsdienās MATLAB un Python zināšanas ir ļoti svarīgas. To pielietošana sākas no grafiku noformēšanas, laboratorijas darbiem, beidzot ar visu veidu aprēķinu veikšanu zinātnisko publikāciju sagatavošanai. MATLAB tiek pielietots arī turpmākajos studiju kursos. MATLAB un Python zināšanas būs svarīgas arī turpmākajā karjerā, sevišķi zinātniskajos institūtos, piemēram “EDI”, vai ar izpēti saistītajos uzņēmumos, piem. “SAF tehnika”..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Pamatdarbības MATLAB vidē. (lekc., 0. lab.d.). 4 2 0 0
Simboliskā matemātika MATLAB vidē. (1. lab.d.). 2 2 0 0
Matricu montāža, Daudzdimensionālās matricas (lekc.). 2 2 0 0
Mērījumu datu apstrāde (videolekcija, 2.lab.d.). 2 2 0 0
Datu tipi MATLAB (videolekcija). 0 2 0 0
Funkcijas un skripti MATLAB (videolekcija). 0 4 0 0
Loģiskie mainīgie un datu filtrācija MATLAB (videolekcija). 0 4 0 0
Gabalveida signāla montāža (3. lab.d.). 2 2 0 0
Lineāro vienādojumu risināšanas elementi (lekcija, 4.lab.d.). 4 4 0 0
Nelineāro vienādojumu risināšanas elementi (videolekcija, 5. lab.d.). 2 2 0 0
Optimizācijas jautājumi (lekcija). 4 4 0 0
Vidējās un efektīvās vērtības noteikšana gabalveida signālam (6. lab.d.). 4 2 0 0
Diferenciālie vienādojumi (lekc., 7.lab.d.). 4 2 0 0
MATLAB grafika: rokturi un interfeisa veidošanas (8. lab.d.). 4 2 0 0
Neironu tīkla trenēšana uz augstas veiktspējas platformas (9. lab.d.). 6 0 0 0
Objektorientēta programmēšanas pieeja (lekc.). 4 2 0 0
Augstas veiktspējas platformas izmantošana (lekc.). 2 2 0 0
Ievadlekcija Python (lekc.). 6 2 0 0
Lekcija par studiju darbu. Studiju darbs. 2 8 0 0
Eksāmens un konsultācijas. 0 3 0 0
Kopā: 54 53 0 0
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķis ir attīstīt studējošo izpratni par skaitliskajām metodēm, kas tiek izmantotas elektroinženieru darbā, un prasmes tās izmantot digitālajos rīkos dažādu elektronikas jomas problēmu risināšanai. Studiju kursa uzdevumi: - veicināt prasmi patstāvīgi un regulāri strādāt ar literatūru; - veicināt teorētiskā materiāla izpratni; - attīstīt patstāvīgas izpētes darba iemaņas; - panākt, ka tiek iegūtas prasmes patstāvīgi risināt reālus inženieraprēķinu uzdevumus MATLAB vidē un spēja patstāvīgi pilnveidot šīs prasmes.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Spēj izstrādāt algoritmisku risinājumu kopumu sarežģītai elektronikas jomas problēmai ar daudziem mijiedarbības faktoriem, piemēram, izveidot lietojumprogrammu vairāku elektronu kustību vizualizācijai, ņemot vērā elektronu mijiedarbību, temperatūru, pielikto spriegumu, un balstoties uz to prognozēt elektrisko strāvu (DigComp 7.līmenis). - Studiju darbs.
Spēj atrisināt lineāro vienādojumu sistēmu, nelineārus vienādojumus un diferenciālvienādojumus, izmantojot simboliskās un skaitliskās metodes. - 4.,5.,7. laboratorijas darbi, testi.
Spēj pielietot un salīdzināt skaitliskās un simboliskās metodes signāla vidējās un efektīvās vērtības atrašanai. - 6. laboratorijas darbs.
Spēj kombinēt lekcijā iegūtas zināšanas vienkāršo 3D grafikas attēlu konstruēšanā. - Mājasdarbs par 3D attēla izveidi.
Spēj izmantot polinomiālo aproksimāciju eksperimentālo datu vizualizācijai. - 1. laboratorijas darbs, tests.
Izmantojot HPC platformu, spēj izmantot mākslīgo neironu tīkla dažādas arhitektūras, tās apmācīt un salīdzināt, lai risinātu elektronikas jomas problēmas. - 9. laboratorijas darbs, mājasdarbs par HPC.
Spēj gabalveida signālu sadalīt sastāvdaļās un atrast katras sastāvdaļas aprakstošo sakarību. - 3. laboratorijas darbs, tests.
Spēj patstāvīgi izveidot pareizi funkcionējušus vienkāršus scenārijus un funkcijas. - Eksāmens.
Spēj pielietot simboliskās matemātikas rēķinus. - 2. laboratorijas darbs.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Mājasdarbi - 15%
Testi - 20%
Laboratorijas darbi - 15%
Studiju darbs - 30%
Eksāmens - 20%
 
Priekšzināšanas Augstākās matemātikas zināšanas Calculus līmenī (kompleksie skaitļi, lineārā algebra, diferencēšana, integrēšana). Pamatiemaņas programmēšanai C vai citās augsta līmeņa programmēšanas valodās.
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 4.0 30.0 24.0 0.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]