Wydział Elektryczny - Teleinformatyka (S1)
Sylabus przedmiotu Rozproszone symulacje interaktywne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Teleinformatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Rozproszone symulacje interaktywne | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Przetwarzania Sygnałów i Inżynierii Multimedialnej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Robert Krupiński <Robert.Krupinski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Piotr Lech <Piotr.Lech@zut.edu.pl>, Mateusz Tecław <Mateusz.Teclaw@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 12 | Grupa obieralna | 2 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość pracy w systemie operacyjnym Windows lub Linux. |
| W-2 | Znajomość podstawowych zasad oraz logiki programowania. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Student potrafi przygotować środowisko deweloperskie do tworzenia aplikacji rozproszonej. |
| C-2 | Student potrafi zaprojektować architekturę aplikacji rozproszonej. |
| C-3 | Student potrafi napisać program aplikacji rozproszonej. |
| C-4 | Student potrafi samodzielnie uruchomić i przetestować program aplikacji rozproszonej, znaleźć w nim błędy i poprawić je, a także udoskonalić i rozbudować program o nowe funkcje. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Budowa aplikacji rozproszonej. | 4 |
| T-L-2 | Interaktywna wizualizacja rzeźby terenu z użyciem bufora wierzchołków | 2 |
| T-L-3 | Implementacja efektu cząsteczkowego | 2 |
| T-L-4 | Wykorzystanie krzywej parametrycznej w animacji ruchu elementów świata gry w symulacjach | 2 |
| T-L-5 | Wykorzystanie krzywych parametrycznych do tworzenia obiektów świata gry w symulacjach | 2 |
| T-L-6 | Wykorzystanie sztucznej inteligencji w symulacjach. | 4 |
| T-L-7 | Rozpraszanie zadań, budowa aplikacji rozproszonej. | 4 |
| T-L-8 | Implementacja wybranej strategii w interaktywnej symulacji rozproszonej. | 4 |
| T-L-9 | Problematyka trybu wieloosobowego w interaktywnej symulacji rozproszonej. | 4 |
| T-L-10 | Zaliczenie | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Interaktywne symulacje w inżynierii cyfrowej. Przegląd zastosowań i technologii. | 2 |
| T-W-2 | Podstawowe definicje, charakterystyka środowiska przetwarzania rozproszonego, przykłady środowisk rozproszonych. | 2 |
| T-W-3 | Proces sekwencyjny, komunikaty, kanały komunikacyjne, stan kanału, indywidualne i grupowe operacje komunikacyjne, komunikacja synchroniczna i asynchroniczna), model formalny procesu sekwencyjnego (stan procesu, zdarzenia, funkcja tranzycji), klasy zdarzeń (zdarzenia wysłania i odbioru, zdarzenia wewnętrzne), warunki uaktywnienia (zbiór warunkujący, gotowość zdarzeń), modele żądań. | 2 |
| T-W-4 | Detekcja zakleszczenia. | 1 |
| T-W-5 | Niezawodność przetwarzania. | 1 |
| T-W-6 | Zastosowania sztucznej inteligencji w symulacjach. | 2 |
| T-W-7 | Silnik symulacji rozproszonej komputerowej. Idea i składniki. Przegląd rynkowych rozwiązań | 2 |
| T-W-8 | Wykorzystanie silnika gry komputerowej w rozproszonych symulacjach interaktywnych 1. Pętla główna i rodzaje jej implementacji 2. Organizacja obiektów świata gry 3. Zarządzanie zdarzeniami 4. Obsługa efektów dźwiękowych 5. Synchronizacja zadań | 3 |
| T-W-9 | Współczesne podejście do programowania grafiki czasu rzeczywistego na przykładzie OpenGL 3+ w systemach interaktywnych 1. Wykorzystanie buforów pamięci karty graficznej 2. Programy cieniujące 3. Zarządzanie kodem programów cieniujących 4. Implementacja przykładowych efektów wizualnych w oparciu o programowalny GPU Zaliczenie wykładów. | 5 |
| 20 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | analiza literatury | 18 |
| A-L-3 | Konsultacje | 2 |
| 50 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 20 |
| A-W-2 | Praca własna - studiowanie literatury i dokumentacji | 3 |
| A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia | 2 |
| 25 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny |
| M-2 | Wykład problemowy |
| M-3 | Metoda przypadków polegająca na analizowaniu rozwiązań konkretnych problemów technicznych |
| M-4 | Ćwiczenia laboratoryjne z wykorzystaniem rzeczywistego środowiska deweloperskiego |
| M-5 | Projekt do samodzielnego wykonania |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: Ocena wystawiana na podstawie wykonanych zadań z ćwiczeń laboratoryjnych. |
| S-2 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na podstawie samodzielnie wykonanego projektu. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena wystawiana na zakończenie wykładów na podstawie realizacji zadanego zagadnienia egzaminacyjnego. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI_1A_C25.2_W01 Student posiada wiedzę, jakie algorytmy realizują funkcjonalność aplikacji rozproszonej oraz zna sposób ich działania. | TI_1A_W01 | — | — | C-1, C-2 | T-W-2, T-W-3, T-W-1, T-W-4 | M-1, M-2, M-3, M-5 | S-1, S-2, S-3 |
| TI_1A_C25.2_W02 Student posiada wiedzę umożliwiającą zaprojektowanie i zaimplementowanie aplikacji rozproszonej. | TI_1A_W01 | — | — | C-3, C-4 | T-W-5, T-W-7, T-W-8, T-W-6, T-W-9 | M-1, M-2, M-3, M-5 | S-1, S-2, S-3 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| TI_1A_C25.2_U01 Student nabył umiejętność przygotowania architektury aplikacji rozproszonej i dobrania narzędzi programistycznych do jej implementacji. | TI_1A_U04 | — | — | C-1, C-2 | T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-10 | M-3, M-4, M-5 | S-1, S-2 |
| TI_1A_C25.2_U02 Student nabył umiejętność zaimplementowania aplikacji rozproszonej składającej się z różnych komponentów oraz diagnozowania nieprawidłowości w implementacji. | TI_1A_U04 | — | — | C-3, C-4 | T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-10, T-L-8, T-L-9 | M-3, M-4, M-5 | S-1, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TI_1A_C25.2_W01 Student posiada wiedzę, jakie algorytmy realizują funkcjonalność aplikacji rozproszonej oraz zna sposób ich działania. | 2,0 | Student uzyskał poniżej 50% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Student uzyskał pomiędzy 50% a 60% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 3,5 | Student uzyskał pomiędzy 61% a 70% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,0 | Student uzyskał pomiędzy 71% a 80% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,5 | Student uzyskał pomiędzy 81% a 90% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 5,0 | Student uzyskał powyżej 90% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| TI_1A_C25.2_W02 Student posiada wiedzę umożliwiającą zaprojektowanie i zaimplementowanie aplikacji rozproszonej. | 2,0 | Student uzyskał poniżej 50% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Student uzyskał pomiędzy 50% a 60% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 3,5 | Student uzyskał pomiędzy 61% a 70% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,0 | Student uzyskał pomiędzy 71% a 80% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,5 | Student uzyskał pomiędzy 81% a 90% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 5,0 | Student uzyskał powyżej 90% z części egzaminu dotyczącego efektu kształcenia. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| TI_1A_C25.2_U01 Student nabył umiejętność przygotowania architektury aplikacji rozproszonej i dobrania narzędzi programistycznych do jej implementacji. | 2,0 | Student uzyskał poniżej 50% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Student uzyskał pomiędzy 50% a 60% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 3,5 | Student uzyskał pomiędzy 61% a 70% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,0 | Student uzyskał pomiędzy 71% a 80% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,5 | Student uzyskał pomiędzy 81% a 90% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 5,0 | Student uzyskał powyżej 90% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. | |
| TI_1A_C25.2_U02 Student nabył umiejętność zaimplementowania aplikacji rozproszonej składającej się z różnych komponentów oraz diagnozowania nieprawidłowości w implementacji. | 2,0 | Student uzyskał poniżej 50% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. |
| 3,0 | Student uzyskał pomiędzy 50% a 60% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 3,5 | Student uzyskał pomiędzy 61% a 70% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,0 | Student uzyskał pomiędzy 71% a 80% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 4,5 | Student uzyskał pomiędzy 81% a 90% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. | |
| 5,0 | Student uzyskał powyżej 90% z części zaliczania dotyczącego efektu kształcenia. |
Literatura podstawowa
- Brendan Burns, Projektowanie systemów rozproszonych. Wzorce i paradygmaty dla skalowalnych, niezawodnych usług, Helion, 2018
- Kelsey Hightower, Brendan Burns, Joe Beda, Kubernetes. Tworzenie niezawodnych systemów rozproszonych, Helion, 2019
Literatura dodatkowa
- Krupa K., Modelowanie, symulacja i prognozowanie. Systemy ciągłe., WNT, Warszawa
- Skowronek M., Modelowanie cyfrowe, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice