ZUT - Krajowe Ramy Kwalifikacji / Rok 2016/2017 / Wydział Informatyki / Informatyka (N1) / systemy komputerowe i oprogramowanie / Sylabus przedmiotu - Multimedialne systemy sprzętowo-programowe

Wydział Informatyki - Informatyka (N1)
specjalność: systemy komputerowe i oprogramowanie

Sylabus przedmiotu Multimedialne systemy sprzętowo-programowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów	Informatyka
Forma studiów	studia niestacjonarne	Poziom	pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta	inżynier
Obszary studiów	nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil	ogólnoakademicki
Moduł	—
Przedmiot	Multimedialne systemy sprzętowo-programowe
Specjalność	systemy komputerowe i oprogramowanie
Jednostka prowadząca	Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji
Nauczyciel odpowiedzialny	Mirosław Łazoryszczak <Miroslaw.Lazoryszczak@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane)	2,0	ECTS (formy)	2,0
Forma zaliczenia	zaliczenie	Język	polski
Blok obieralny	8	Grupa obieralna	5

Formy dydaktyczne

Forma dydaktyczna	KOD	Semestr	Godziny	ECTS	Waga	Zaliczenie
wykłady	W	8	10	1,0	0,62	zaliczenie
projekty	P	8	10	1,0	0,38	zaliczenie

Wymagania wstępne

KOD	Wymaganie wstępne
W-1	Umiejętność programowania w języku C,
W-2	Znajomość podstawowych algorytmów przetwarzania sygnałów dźwiękowych i wizyjnych.

Cele przedmiotu

KOD	Cel modułu/przedmiotu
C-1	Student rozumie celowość realizacji niektórych algorytmów multimedialnych w sposób sprzętowy lub sprzętowo-programowy.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KOD	Treść programowa	Godziny
projekty
T-P-1	Wprowadzenie do narzędzi i środowiska projektowego w zakresie systemów sprzętowo-programowych	2
T-P-2	Projekt i implementacja systemów sprzętowo-programowego w zastosowaniach przetwarzania dźwięku i/lub wizji	8
		10
wykłady
T-W-1	Proces kodesignu systemów multimedialnych i projektowanie na poziomie systemowym.	1
T-W-2	Platformy uruchomieniowe do realizacji systemów sprzętowo-programowych oraz narzędzia syntezy wysokiego poziomu.	1
T-W-3	Liczby stało- i zmiennoprzecinkowe w syntezie sprzętowej i ich wykorzystanie w algorytmach multimedialnych. Metody tablicowe w przekształcaniu obiektów	2
T-W-4	Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie	2
T-W-5	Optymalizacja rozmiaru i szybkości docelowej implementacji sprzętowej i sprzętowo-programowej. Modele algorytmiczne multimedialnych systemów sprzętowo-programowych.	2
T-W-6	Symulacja modeli sprzętowo-programowych. Realizacja systemów multimedialnych w układach FPGA.	2
		10

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KOD	Forma aktywności	Godziny
projekty
A-P-1	Przygotowanie się do zajęć.	20
A-P-2	uczestnictwo w zajęciach	10
		30
wykłady
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach	10
A-W-2	Przygotowanie do zajęć i zaliczenia	20
		30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KOD	Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1	Wykład informacyjny
M-2	Realizacja projektu

Sposoby oceny

KOD	Sposób oceny
S-1	Ocena podsumowująca: Obrona projektów zrealizowanych przez studentów.
S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne

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
I_1A_O5/11_W01 Student rozumie możliwości tworzenia multimedialnych systemów sprzętowo-programowych, zna podstawowe narzędzia do ich implementacji oraz zna wady i zalety realizacji sprzętowej i programowej.	I_1A_W13, I_1A_W03, I_1A_W06	T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07, T1A_W09	InzA_W01, InzA_W02, InzA_W04, InzA_W05	C-1	T-W-6, T-W-4, T-W-2, T-W-1	M-1	S-2

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
I_1A_O5/11_U01 Student potrafi realizować proste algorytmy z zakresu przetwarzania dźwięku i obrazu, a następnie dokonać symulacji takiego algorytmu oraz jego syntezy sprzętowej i programowej.	I_1A_U01, I_1A_U02, I_1A_U18	T1A_U01, T1A_U02, T1A_U03, T1A_U04, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U11, T1A_U12, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16	InzA_U01, InzA_U02, InzA_U03, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08	C-1	T-W-4	M-2	S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_1A_O5/11_W01 Student rozumie możliwości tworzenia multimedialnych systemów sprzętowo-programowych, zna podstawowe narzędzia do ich implementacji oraz zna wady i zalety realizacji sprzętowej i programowej.	2,0	nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
	3,0	zna budowę typowych układów realizujących operację LUT, filtrów, zna podstawowe cechy zapisu zmienno- i stałoprzecinkowego liczb oraz możliwości ich wykorzystania w systemach multimedialnych, potrafi wymienić ograniczenia stosowalności realizacji sprzętowych systemów multimedialnych.
	3,5	jak na ocenę 3,0 oraz zna szczegółowo pojęcia związane z liczbami zmienno- i stałoprzecinkowymi przedstawionymi na wykładzie.
	4,0	jak na ocenę 3,5 oraz rozumie ograniczenia stosowalności realizacji sprzętowych systemów multimedialnych.
	4,5	jak na ocenę 4,0 oraz zna technikę projektowania systemów multimedialnych z wykorzystaniem diagramów typu statechart.
	5,0	jak na ocenę 4,5 oraz zna typowe techniki optymalizacji syntezy systemów multimedialnych z opisu na poziomie systemowym.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształcenia	Ocena	Kryterium oceny
I_1A_O5/11_U01 Student potrafi realizować proste algorytmy z zakresu przetwarzania dźwięku i obrazu, a następnie dokonać symulacji takiego algorytmu oraz jego syntezy sprzętowej i programowej.	2,0	nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
	3,0	potrafi zaprojektować i zaimplementować prosty system multimedialny w wybranym środowisku, a także potrafi w sposób dostateczny uzasadnić wybór użytych narzędzi.
	3,5	potrafi napisać prosty system multimedialny w języku na poziomie systemowym, a także potrafi w sposób wystarczający uzasadnić wybór użytych technik programistycznych.
	4,0	jak na ocenę 3,5 oraz potrafi korzystać z mechanizmów synchronizacyjnych.
	4,5	jak na ocenę 4,0 oraz potrafi zrealizować wybrane algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.
	5,0	jak na ocenę 4,5 oraz potrafi potrafi zrealizować dowolne algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.

Literatura podstawowa

Crockett L.H., Elliot R. A., Enderwitz M. A., Stewart R. W., The Zynq Book, Strathclyde Academic Media (University of Strathclyde), Glasgow, Scotland, UK, 2014
D. C. Black, J. Donovan, SystemC: From the ground-up, Kluwer, 2004
K. Wiatr, Akceleracja obliczeń w systemach wizyjnych, WNT, 2003
Zoelzer U. (ed.), DAFX, Digital Audio Effects, Wiley, 2011

Literatura dodatkowa

IEEE, IEEE std. 1666, System C Language Reference Manual, IEEE, 2005
Synopsys Inc., System Studio User Guide, Synopsys Inc., 2003
T. Grotker et al., System design with SystemC, Kluwer, 2002

Treści programowe - projekty

KOD	Treść programowa	Godziny
T-P-1	Wprowadzenie do narzędzi i środowiska projektowego w zakresie systemów sprzętowo-programowych	2
T-P-2	Projekt i implementacja systemów sprzętowo-programowego w zastosowaniach przetwarzania dźwięku i/lub wizji	8
		10

Treści programowe - wykłady

KOD	Treść programowa	Godziny
T-W-1	Proces kodesignu systemów multimedialnych i projektowanie na poziomie systemowym.	1
T-W-2	Platformy uruchomieniowe do realizacji systemów sprzętowo-programowych oraz narzędzia syntezy wysokiego poziomu.	1
T-W-3	Liczby stało- i zmiennoprzecinkowe w syntezie sprzętowej i ich wykorzystanie w algorytmach multimedialnych. Metody tablicowe w przekształcaniu obiektów	2
T-W-4	Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie	2
T-W-5	Optymalizacja rozmiaru i szybkości docelowej implementacji sprzętowej i sprzętowo-programowej. Modele algorytmiczne multimedialnych systemów sprzętowo-programowych.	2
T-W-6	Symulacja modeli sprzętowo-programowych. Realizacja systemów multimedialnych w układach FPGA.	2
		10

Formy aktywności - projekty

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-P-1	Przygotowanie się do zajęć.	20
A-P-2	uczestnictwo w zajęciach	10
		30

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KOD	Forma aktywności	Godziny
A-W-1	Uczestnictwo w zajęciach	10
A-W-2	Przygotowanie do zajęć i zaliczenia	20
		30

(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_1A_O5/11_W01	Student rozumie możliwości tworzenia multimedialnych systemów sprzętowo-programowych, zna podstawowe narzędzia do ich implementacji oraz zna wady i zalety realizacji sprzętowej i programowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_W13	zna podstawy grafiki komputerowej i technik wizualizacji
	I_1A_W03	zna podstawy elektroniki, techniki analogowej i cyfrowej, ze szczególnym uwzględnieniem ich stosowanych aspektów, niezbędne do opisu i analizy działania systemów elektronicznych, w tym systemów zawierających układy programowalne
	I_1A_W06	zna wybrane języki i techniki programowania, podstawowe techniki projektowania i wytwarzania aplikacji oraz systemów informatycznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_W01	ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_W02	ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
	T1A_W03	ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_W04	ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_W05	ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów
	T1A_W06	ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
	T1A_W07	zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_W09	ma podstawową wiedzę dotyczącą zarządzania, w tym zarządzania jakością, i prowadzenia działalności gospodarczej
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	InzA_W01	ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
	InzA_W02	zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
	InzA_W04	ma podstawową wiedzę dotyczącą zarządzania, w tym zarządzania jakością, i prowadzenia działalności gospodarczej
	InzA_W05	zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotu	C-1	Student rozumie celowość realizacji niektórych algorytmów multimedialnych w sposób sprzętowy lub sprzętowo-programowy.
Treści programowe	T-W-6	Symulacja modeli sprzętowo-programowych. Realizacja systemów multimedialnych w układach FPGA.
	T-W-4	Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie
	T-W-2	Platformy uruchomieniowe do realizacji systemów sprzętowo-programowych oraz narzędzia syntezy wysokiego poziomu.
	T-W-1	Proces kodesignu systemów multimedialnych i projektowanie na poziomie systemowym.
Metody nauczania	M-1	Wykład informacyjny
Sposób oceny	S-2	Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
	3,0	zna budowę typowych układów realizujących operację LUT, filtrów, zna podstawowe cechy zapisu zmienno- i stałoprzecinkowego liczb oraz możliwości ich wykorzystania w systemach multimedialnych, potrafi wymienić ograniczenia stosowalności realizacji sprzętowych systemów multimedialnych.
	3,5	jak na ocenę 3,0 oraz zna szczegółowo pojęcia związane z liczbami zmienno- i stałoprzecinkowymi przedstawionymi na wykładzie.
	4,0	jak na ocenę 3,5 oraz rozumie ograniczenia stosowalności realizacji sprzętowych systemów multimedialnych.
	4,5	jak na ocenę 4,0 oraz zna technikę projektowania systemów multimedialnych z wykorzystaniem diagramów typu statechart.
	5,0	jak na ocenę 4,5 oraz zna typowe techniki optymalizacji syntezy systemów multimedialnych z opisu na poziomie systemowym.

Pole	KOD	Znaczenie kodu
Zamierzone efekty kształcenia	I_1A_O5/11_U01	Student potrafi realizować proste algorytmy z zakresu przetwarzania dźwięku i obrazu, a następnie dokonać symulacji takiego algorytmu oraz jego syntezy sprzętowej i programowej.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów	I_1A_U01	potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie
	I_1A_U02	potrafi aktywnie uczestniczyć w pracach projektowych zespołowych i indywidualnych
	I_1A_U18	umie opisywać i analizować działanie prostych systemów elektronicznych, w tym systemów zawierających układy programowalne
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia	T1A_U01	potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
	T1A_U02	potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
	T1A_U03	potrafi przygotować w języku polskim i języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, dobrze udokumentowane opracowanie problemów z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_U04	potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
	T1A_U07	potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
	T1A_U08	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	T1A_U09	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
	T1A_U11	ma przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą
	T1A_U12	potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działań inżynierskich
	T1A_U13	potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
	T1A_U14	potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
	T1A_U15	potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
	T1A_U16	potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera	InzA_U01	potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
	InzA_U02	potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
	InzA_U03	potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
	InzA_U05	potrafi dokonać krytycznej analizy sposobu funkcjonowania i ocenić - zwłaszcza w powiązaniu ze studiowanym kierunkiem studiów - istniejące rozwiązania techniczne, w szczególności urządzenia, obiekty, systemy, procesy, usługi
	InzA_U06	potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
	InzA_U07	potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
	InzA_U08	potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotu	C-1	Student rozumie celowość realizacji niektórych algorytmów multimedialnych w sposób sprzętowy lub sprzętowo-programowy.
Treści programowe	T-W-4	Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie
Metody nauczania	M-2	Realizacja projektu
Sposób oceny	S-1	Ocena podsumowująca: Obrona projektów zrealizowanych przez studentów.
Kryteria oceny	Ocena	Kryterium oceny
	2,0	nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
	3,0	potrafi zaprojektować i zaimplementować prosty system multimedialny w wybranym środowisku, a także potrafi w sposób dostateczny uzasadnić wybór użytych narzędzi.
	3,5	potrafi napisać prosty system multimedialny w języku na poziomie systemowym, a także potrafi w sposób wystarczający uzasadnić wybór użytych technik programistycznych.
	4,0	jak na ocenę 3,5 oraz potrafi korzystać z mechanizmów synchronizacyjnych.
	4,5	jak na ocenę 4,0 oraz potrafi zrealizować wybrane algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.
	5,0	jak na ocenę 4,5 oraz potrafi potrafi zrealizować dowolne algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.