Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Informatyki - Informatyka (S1)

Sylabus przedmiotu Multimedialne systemy sprzętowo-programowe:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Informatyka
Forma studiów studia stacjonarne 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 10 Grupa obieralna 5

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW7 15 1,00,62zaliczenie
projektyP7 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

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

Cele przedmiotu

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

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
projekty
T-P-1Wprowadzenie do narzędzi i środowiska projektowego w zakresie systemów sprzętowoprogramowych.2
T-P-2Projekt i implementacja systemów sprzętowo-programowego w zastosowaniach przetwarzania dźwięku i/lub wizji13
15
wykłady
T-W-1Proces kodesignu systemów multimedialnych i projektowanie na poziomie systemowym.3
T-W-2Platformy uruchomieniowe do realizacji systemów sprzętowo-programowych oraz narzędzia syntezy wysokiego poziomu.2
T-W-3Liczby stało- i zmiennoprzecinkowe w syntezie sprzętowej i ich wykorzystanie w algorytmach multimedialnych. Metody tablicowe w przekształcaniu obiektów.2
T-W-4Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie.2
T-W-5Optymalizacja rozmiaru i szybkości docelowej implementacji sprzętowej i sprzętowo-programowej. Modele algorytmiczne multimedialnych systemów sprzętowo-programowych.2
T-W-6Symulacja modeli sprzętowo-programowych.2
T-W-7Realizacja systemów multimedialnych w układach FPGA.2
15

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
projekty
A-P-1Przygotowanie się do zajęć.14
A-P-2uczestnictwo w zajęciach15
A-P-3Udział w zaliczeniu i konsultacjach2
31
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Przygotowanie się do zaliczenia - studia literaturowe14
A-W-3Udział w konsultacjach2
31

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

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

Sposoby oceny

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

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób 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_W03, I_1A_W13, I_1A_W06T1A_W01, T1A_W02, T1A_W03, T1A_W04, T1A_W05, T1A_W06, T1A_W07, T1A_W09InzA_W01, InzA_W02, InzA_W04, InzA_W05C-1T-W-1, T-W-2, T-W-4, T-W-6, T-W-3, T-W-5, T-W-7M-1S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób 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_U18T1A_U01, T1A_U02, T1A_U03, T1A_U04, T1A_U07, T1A_U08, T1A_U09, T1A_U11, T1A_U12, T1A_U13, T1A_U14, T1A_U15, T1A_U16InzA_U01, InzA_U02, InzA_U03, InzA_U05, InzA_U06, InzA_U07, InzA_U08C-1T-P-2, T-P-1M-2S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium 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.		2,0nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
3,0zna 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.
3,5jak na ocenę 3,0 oraz zna szczegółowo pojęcia związane z liczbami zmienno- i stałoprzecinkowymi przedstawionymi na wykładzie.
4,0jak na ocenę 3,5 oraz rozumie ograniczenia stosowalności realizacji sprzętowych systemów multimedialnych.
4,5jak na ocenę 4,0 oraz zna technikę projektowania systemów multimedialnych z wykorzystaniem diagramów typu statechart.
5,0jak na ocenę 4,5 oraz zna typowe techniki optymalizacji syntezy systemów multimedialnych z opisu na poziomie systemowym.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium 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.		2,0nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
3,0potrafi zaprojektować i zaimplementować prosty system multimedialny w wybranym środowisku, a także potrafi w sposób dostateczny uzasadnić wybór użytych narzędzi.
3,5potrafi napisać prosty system multimedialny w języku na poziomie systemowym, a także potrafi w sposób wystarczający uzasadnić wybór użytych technik programistycznych.
4,0jak na ocenę 3,5 oraz potrafi korzystać z mechanizmów synchronizacyjnych.
4,5jak na ocenę 4,0 oraz potrafi zrealizować wybrane algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.
5,0jak na ocenę 4,5 oraz potrafi potrafi zrealizować dowolne algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.

Literatura podstawowa

  1. 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
  2. D. C. Black, J. Donovan, SystemC: From the ground-up, Kluwer, 2004
  3. K. Wiatr, Akceleracja obliczeń w systemach wizyjnych, WNT, 2003
  4. Zoelzer U. (ed.), DAFX, Digital Audio Effects, Wiley, 2011

Literatura dodatkowa

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

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Wprowadzenie do narzędzi i środowiska projektowego w zakresie systemów sprzętowoprogramowych.2
T-P-2Projekt i implementacja systemów sprzętowo-programowego w zastosowaniach przetwarzania dźwięku i/lub wizji13
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Proces kodesignu systemów multimedialnych i projektowanie na poziomie systemowym.3
T-W-2Platformy uruchomieniowe do realizacji systemów sprzętowo-programowych oraz narzędzia syntezy wysokiego poziomu.2
T-W-3Liczby stało- i zmiennoprzecinkowe w syntezie sprzętowej i ich wykorzystanie w algorytmach multimedialnych. Metody tablicowe w przekształcaniu obiektów.2
T-W-4Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie.2
T-W-5Optymalizacja rozmiaru i szybkości docelowej implementacji sprzętowej i sprzętowo-programowej. Modele algorytmiczne multimedialnych systemów sprzętowo-programowych.2
T-W-6Symulacja modeli sprzętowo-programowych.2
T-W-7Realizacja systemów multimedialnych w układach FPGA.2
15

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Przygotowanie się do zajęć.14
A-P-2uczestnictwo w zajęciach15
A-P-3Udział w zaliczeniu i konsultacjach2
31
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-W-2Przygotowanie się do zaliczenia - studia literaturowe14
A-W-3Udział w konsultacjach2
31
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O5/11_W01Student 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 studiówI_1A_W03zna 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_W13zna podstawy grafiki komputerowej i technik wizualizacji
I_1A_W06zna wybrane języki i techniki programowania, podstawowe techniki projektowania i wytwarzania aplikacji oraz systemów informatycznych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W01ma 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_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W03ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę ogólną obejmującą kluczowe zagadnienia z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W04ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W05ma podstawową wiedzę o trendach rozwojowych z zakresu dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów
T1A_W06ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W09ma podstawową wiedzę dotyczącą zarządzania, w tym zarządzania jakością, i prowadzenia działalności gospodarczej
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W01ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
InzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
InzA_W04ma podstawową wiedzę dotyczącą zarządzania, w tym zarządzania jakością, i prowadzenia działalności gospodarczej
InzA_W05zna typowe technologie inżynierskie w zakresie studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Student rozumie celowość realizacji niektórych algorytmów multimedialnych w sposób sprzętowy lub sprzętowo-programowy.
Treści programoweT-W-1Proces kodesignu systemów multimedialnych i projektowanie na poziomie systemowym.
T-W-2Platformy uruchomieniowe do realizacji systemów sprzętowo-programowych oraz narzędzia syntezy wysokiego poziomu.
T-W-4Multimedialne systemy sprzętowo-programowe jako systemy zdominowane przez dane. Diagramy przepływu danych oraz automaty stanowe i ich zastosowanie.
T-W-6Symulacja modeli sprzętowo-programowych.
T-W-3Liczby stało- i zmiennoprzecinkowe w syntezie sprzętowej i ich wykorzystanie w algorytmach multimedialnych. Metody tablicowe w przekształcaniu obiektów.
T-W-5Optymalizacja rozmiaru i szybkości docelowej implementacji sprzętowej i sprzętowo-programowej. Modele algorytmiczne multimedialnych systemów sprzętowo-programowych.
T-W-7Realizacja systemów multimedialnych w układach FPGA.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: Zaliczenie ustne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
3,0zna 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.
3,5jak na ocenę 3,0 oraz zna szczegółowo pojęcia związane z liczbami zmienno- i stałoprzecinkowymi przedstawionymi na wykładzie.
4,0jak na ocenę 3,5 oraz rozumie ograniczenia stosowalności realizacji sprzętowych systemów multimedialnych.
4,5jak na ocenę 4,0 oraz zna technikę projektowania systemów multimedialnych z wykorzystaniem diagramów typu statechart.
5,0jak na ocenę 4,5 oraz zna typowe techniki optymalizacji syntezy systemów multimedialnych z opisu na poziomie systemowym.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaI_1A_O5/11_U01Student 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 studiówI_1A_U01potrafi w zakresie podstawowym projektować, implementować i testować oprogramowanie
I_1A_U02potrafi aktywnie uczestniczyć w pracach projektowych zespołowych i indywidualnych
I_1A_U18umie opisywać i analizować działanie prostych systemów elektronicznych, w tym systemów zawierających układy programowalne
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U01potrafi 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_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach
T1A_U03potrafi 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_U04potrafi przygotować i przedstawić w języku polskim i języku obcym prezentację ustną, dotyczącą szczegółowych zagadnień z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_U07potrafi posługiwać się technikami informacyjno-komunikacyjnymi właściwymi do realizacji zadań typowych dla działalności inżynierskiej
T1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U11ma przygotowanie niezbędne do pracy w środowisku przemysłowym oraz zna zasady bezpieczeństwa związane z tą pracą
T1A_U12potrafi dokonać wstępnej analizy ekonomicznej podejmowanych działań inżynierskich
T1A_U13potrafi 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_U14potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
T1A_U15potrafi 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_U16potrafi - 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 inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U03potrafi - przy formułowaniu i rozwiązywaniu zadań inżynierskich - dostrzegać ich aspekty systemowe i pozatechniczne
InzA_U05potrafi 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_U06potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla studiowanego kierunku studiów
InzA_U07potrafi 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_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-1Student rozumie celowość realizacji niektórych algorytmów multimedialnych w sposób sprzętowy lub sprzętowo-programowy.
Treści programoweT-P-2Projekt i implementacja systemów sprzętowo-programowego w zastosowaniach przetwarzania dźwięku i/lub wizji
T-P-1Wprowadzenie do narzędzi i środowiska projektowego w zakresie systemów sprzętowoprogramowych.
Metody nauczaniaM-2Realizacja projektu
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Obrona projektów zrealizowanych przez studentów.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0nie spełnia wymogów na ocenę 3,0.
3,0potrafi zaprojektować i zaimplementować prosty system multimedialny w wybranym środowisku, a także potrafi w sposób dostateczny uzasadnić wybór użytych narzędzi.
3,5potrafi napisać prosty system multimedialny w języku na poziomie systemowym, a także potrafi w sposób wystarczający uzasadnić wybór użytych technik programistycznych.
4,0jak na ocenę 3,5 oraz potrafi korzystać z mechanizmów synchronizacyjnych.
4,5jak na ocenę 4,0 oraz potrafi zrealizować wybrane algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.
5,0jak na ocenę 4,5 oraz potrafi potrafi zrealizować dowolne algorytmy na poziomie systemowym za pomocą dostępnych narzędzi i przy wykorzystaniu poznanych mechanizmów.