Wydział Biotechnologii i Hodowli Zwierząt - Bioinformatyka (S1)
specjalność: Systemy informatyczne w biologii
Sylabus przedmiotu Podstawy teorii systemów:
Informacje podstawowe
Kierunek studiów | Bioinformatyka | ||
---|---|---|---|
Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
Obszary studiów | nauk przyrodniczych, nauk technicznych, studiów inżynierskich | ||
Profil | ogólnoakademicki | ||
Moduł | — | ||
Przedmiot | Podstawy teorii systemów | ||
Specjalność | przedmiot wspólny | ||
Jednostka prowadząca | Katedra Metod Sztucznej Inteligencji i Matematyki Stosowanej | ||
Nauczyciel odpowiedzialny | Piotr Piela <Piotr.Piela@zut.edu.pl> | ||
Inni nauczyciele | |||
ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
Blok obieralny | 9 | Grupa obieralna | 4 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
KOD | Wymaganie wstępne |
---|---|
W-1 | Wiedza z zakresu analizy matematycznej i algebry liniowej. |
Cele przedmiotu
KOD | Cel modułu/przedmiotu |
---|---|
C-1 | Zapoznanie studentów z teoretycznymi i praktycznymi zagadnieniami związanymi z opisem i syntezą systemów. |
C-2 | Ukształtowanie umiejętności wyboru właściwej metody rozwiązania równań różniczkowych i różnicowych, wyznaczania transmitancji i badania stabilności oraz właściwości strukturalnych systemów dynamicznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
KOD | Treść programowa | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
T-L-1 | Wprowadzenie - higiena pracy z komputerem, określenie zasad zaliczania i oceny. | 1 |
T-L-2 | Matlab/Simulink jako środowisko do rozwiązywania zadań teorii systemów. | 2 |
T-L-3 | Rozwiązywanie równań różniczkowych i różnicowych z wykorzystaniem pakietu Matlab/Simulink. Linearyzacja modeli. | 4 |
T-L-4 | Badanie stabilności systemów ciągłych. | 2 |
T-L-5 | Badanie stabliności systemów dyskretnych. | 2 |
T-L-6 | Badanie właściwości strukturalnych systemów dynamicznych. | 2 |
T-L-7 | Synteza systemu z wymaganym widmem. | 2 |
15 | ||
wykłady | ||
T-W-1 | Wprowadzenie. | 1 |
T-W-2 | Podstawowe pojęcia i definicje teorii systemów. Ogólna klasyfikacja systemów. Główne zadania teorii systemów. | 2 |
T-W-3 | Systemy dynamiczne. Linearyzacja systemów. Modele matematyczne ciągłych systemów dynamicznych, metody ich przekształcenia. | 4 |
T-W-4 | Systemy dynamiczne. Modele matematyczne dyskretnych systemów dynamicznych, metody ich przekształcenia. | 2 |
T-W-5 | Cechy strukturalne systemów: sterowalność, obserwowalność. | 2 |
T-W-6 | Stabilność systemów dynamicznych. Stabilność w pierwszym przybliżeniu. Twierdzenia Lapunowa. Oceny stabilności. | 3 |
T-W-7 | Zaliczenie wykładu. | 1 |
15 |
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
KOD | Forma aktywności | Godziny |
---|---|---|
laboratoria | ||
A-L-1 | Uczestnictwo w zajęciach. | 15 |
A-L-2 | Przygotowanie do zajęć (praca własna studenta). | 12 |
A-L-3 | Uczestnictwo w konsultacjach do laboratoriów. | 1 |
A-L-4 | Dokończenie realizowanych w trakcie zajęć zadań (praca własna studenta). | 17 |
45 | ||
wykłady | ||
A-W-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
A-W-2 | Uczestnictwo w konsultacjach do wykładu | 5 |
A-W-3 | Przygotowanie do zaliczenia (praca własna studenta) | 25 |
45 |
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
---|---|
M-1 | Wykład informacyjny z wykorzystaniem środków audiowizualnych. |
M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne - samodzielna praca studentów polegająca na wykonywaniu zadań z wykorzystaniem technik komputerowych. |
Sposoby oceny
KOD | Sposób oceny |
---|---|
S-1 | Ocena podsumowująca: Wykład - zaliczenie pisemne (pytania testowe jednokrotnego wyboru oraz pytania otwarte), zaliczenie po uzyskaniu 50% maksymalnej liczby punktów. |
S-2 | Ocena formująca: Ćwiczenia laboratoryjne - ocena ciągła pracy studenta, zadania realizowane na poszczególnych zajęciach oceniane są w formie punktów, ocena końcowa zależy od liczby zgromadzonych punktów. |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
BI_1A_BI-S-O6.1_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie scharakteryzować zagadnienia związane z dynamicznymi systemami, dotyczące opisu oraz badaniu ich właściwości. | BI_1A_W18 | P1A_W04, P1A_W05, P1A_W07, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W07 | InzA_W02 | C-1 | T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6 | M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
BI_1A_BI-S-O6.1_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć przeprowadzać zadania syntezy systemów w zależności od dostępnej informacji. | BI_1A_U01 | P1A_U01, P1A_U02, P1A_U04, T1A_U01, T1A_U09 | InzA_U02 | C-2 | T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7 | M-2 | S-2 |
BI_1A_BI-S-O6.1_U02 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć posługiwać się poszczególnymi formami opisu systemów dynamicznych, badać ich stabilność oraz właściwości strukturalne. | BI_1A_U07 | P1A_U02, P1A_U03, P1A_U06, T1A_U03, T1A_U05, T1A_U10 | InzA_U01 | C-2 | T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7 | M-2 | S-2 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
---|---|---|---|---|---|---|---|
BI_1A_BI-S-O6.1_K01 W trakcie przeprowadzonych zajęć student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu. | BI_1A_K04 | P1A_K02, P1A_K03, P1A_K06, P1A_K08, T1A_K02, T1A_K03, T1A_K04, T1A_K06 | InzA_K01, InzA_K02 | C-2 | T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7 | M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
BI_1A_BI-S-O6.1_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie scharakteryzować zagadnienia związane z dynamicznymi systemami, dotyczące opisu oraz badaniu ich właściwości. | 2,0 | Student nie potrafi opisać systemów dynamicznych i badać ich własności. |
3,0 | Student potrafi za pomocą jednej formy opisu scharakteryzować systemy dynamicznne. | |
3,5 | Student potrafi opisać systemy dynamicznne w różnej postaci. | |
4,0 | Student potrafi opisać systemy dynamicznne w różnej postaci oraz zna sposoby zamiany jednej formy opisu na inną. | |
4,5 | Student potrafi opisać systemy dynamicznne i badać podstawowe własmości tych systemów. | |
5,0 | Student potrafi opisać systemy dynamicznne i badać podstawowe własmości tych systemów i formułować wniski z przeprowadzonych badań. |
Kryterium oceny - umiejętności
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
BI_1A_BI-S-O6.1_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć przeprowadzać zadania syntezy systemów w zależności od dostępnej informacji. | 2,0 | Student nie potrafi przeprowadzać zagadnień syntezy systemów. |
3,0 | Student potrafi tworzyć modele ciągłych systemów dynamicznych. | |
3,5 | Student potrafi tworzyć modele ciągłych systemów dynamicznych i przeprowadzać ich linearyzację. | |
4,0 | Student potrafi tworzyć modele ciągłych systemów dynamicznych, przeprowadzać ich linearyzację oraz potrafi dokonywać przekształceń otrzymanych porm opisu. | |
4,5 | Student potrafi tworzyć modele ciągłych i dyskretnych systemów dynamicznych. | |
5,0 | Student potrafi tworzyć modele ciągłych i dyskretnych systemów dynamicznych. Oraz potrafi przekształcać otrzymane formy opisu. | |
BI_1A_BI-S-O6.1_U02 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien umieć posługiwać się poszczególnymi formami opisu systemów dynamicznych, badać ich stabilność oraz właściwości strukturalne. | 2,0 | Student nie potrafi posługiwać się poszczególnymi formami opisu systemów dynamicznych. |
3,0 | Student potrafi posługiwać sie jedną formą opisu systemów dynamicznych. | |
3,5 | Student potrafi posługiwac się różnymi formami opisu systemów dynamicznych. | |
4,0 | Student potrafi przeprowadzić zadanie linearyzacji systemu dynamicznego. | |
4,5 | Student potrafi badać stabilność ciągłych jak i dyskretnych systemów dynamicznych. | |
5,0 | Student potrafi opisywać systemy dynamiczne, badać ich własmości oraz wyciągać wnioski z przeprowadzonej analizy. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
---|---|---|
BI_1A_BI-S-O6.1_K01 W trakcie przeprowadzonych zajęć student będzie reprezentował aktywną postawę w samokształceniu. | 2,0 | Student nie jest przygotowany do zajęć. |
3,0 | Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu. | |
3,5 | Student jest przygotowany do zajęć w minimalnym stopniu i potrafi samodzielnie rozwiązywać proste problemy. | |
4,0 | Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwązywać postawione problemy. | |
4,5 | Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach. | |
5,0 | Student jest przygotowany do zajęć i potrafi samodzielnie rozwiązywać postawione problemy oraz prowadzić dyskusję o osiągniętych wynikach, a także proponować modyfikacje. |
Literatura podstawowa
- Dobryakova L., Pelczar M., Elementy teorii systemów w zadaniach, Wydawnictwo ZUT, Szczecin, 2009
- Kaczorek T., Teoria sterowania i systemów, PWN, Warszawa, 1993
- Gutenbaum J., Modelowanie matematyczne systemów, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa, 2003
- Popov O., Elementy teorii systemów - systemy dynamiczne, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2005
- Bobrowski D., Systemy dynamiczne z czasem dyskretnym. Zagadnienia deterministyczne, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1994
Literatura dodatkowa
- Kaczorek T., Wektory i macierze w automatyce i elektrotechnice, Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa, 1998
- Klamka J. – red., Zbiór zadań z teorii systemów i teorii sterowania, Politechnika Śląska, Gliwice, 1983
- Klir G. J. – red., Ogólna teoria systemów, Wydawnictwa Naukowo Techniczne, Warszawa, 1976
- Kudrewicz J., Przekształcenie Z i równania różnicowe, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2000