Wydział Informatyki - Informatyka (S1)
Sylabus przedmiotu Dedykowane systemy transmisji danych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | nauki techniczne, studia inżynierskie | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Dedykowane systemy transmisji danych | ||
| Specjalność | systemy komputerowe i oprogramowanie | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Architektury Komputerów i Telekomunikacji | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Grzegorz Ulacha <Grzegorz.Ulacha@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Grzegorz Ulacha <Grzegorz.Ulacha@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 2,0 | ECTS (formy) | 2,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | 10 | Grupa obieralna | 3 |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Wymagana wiedza z przedmiotów: Elementy cyfrowe i układy logiczne, Elektronika, Metody probabilistyczne i statystyka, Podstawy transmisji danych, Architektura systemów komputerowych. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zdobycie wiedzy na temat podstaw teorii informacji. |
| C-2 | Zapoznanie się z podstawowymi kodami źródłowymi i ich cechami (kod Huffmana i jego odmiany, kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba, przykłady technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ)). |
| C-3 | Praktyczna realizacja i testowanie efektywności omawianych kodów. |
| C-4 | Pozyskanie wiedzy i umiejętności dotyczących implementacji kodowania danych i form praktycznego wykorzystania tych kodów. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Analiza podstawowych twierdzeń z teorii informacji | 2 |
| T-L-2 | Implementacja podstawowych kodów źródłowych (odmiany kodu Huffmana) | 4 |
| T-L-3 | Implementacja innych, specyficznych kodów (kody Rice’a, Golomba) | 6 |
| T-L-4 | Analiza technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody MTF, RLE, LZ) | 3 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Podstawowa wiedza na temat podstaw teorii informacji | 2 |
| T-W-2 | Podstawowe kody źródłowe (kod Huffmana i jego odmiany, kod arytmetyczny) | 6 |
| T-W-3 | Specyficzne kody źródłowe (kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba) | 4 |
| T-W-4 | Przykłady technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ) | 3 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | Analiza podstawowych twierdzeń z teorii informacji | 2 |
| A-L-2 | Implementacja podstawowych kodów źródłowych (odmiany kodu Huffmana) | 4 |
| A-L-3 | Implementacja innych, specyficznych kodów (kody Rice’a, Golomba) | 4 |
| A-L-4 | Analiza technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody MTF, RLE, LZ) | 3 |
| A-L-5 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-L-6 | Udział w zaliczeniu i konsultacjach | 2 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Pozyskanie dodatkowej wiedzy na temat podstawowych twierdzeń z teorii informacji | 1 |
| A-W-2 | Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących podstawowych kodów źródłowych (kod Huffmana i jego odmiany, kod arytmetyczny) | 5 |
| A-W-3 | Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących specyficznych kodów źródłowych (kody przecinkowe, kody Eliasa, Fibonacciego, Rice’a, Golomba) | 4 |
| A-W-4 | Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących technik i transformacji bezstratnych kodowania strumieni danych różnego typu (metody BWT, MTF, RLE, LZ) | 3 |
| A-W-5 | Udział w wykładzie | 15 |
| A-W-6 | Konsultacje do wykładu i zaliczeniu | 2 |
| 30 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z elementami ćwiczeń obliczeniowych |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Ocena zaliczająca wykład na podstawie egzaminu pisemnego, którego istotną częścią są zadania obliczeniowe. |
| S-2 | Ocena formująca: Oceny cząstkowe dotyczące sprawozdań z wykonania zadań laboratoryjnych. |
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_O3/10_W01 Umiejętność klasyfikacji, projektowania i doboru odpowiednich składowych części urządzeń do wymagań projektowych systemu przetwarzania i transmisji danych z uwzględnieniem oceny efektywności i akceptowalnego opóźnienia w przetwarzaniu. | I_1A_W09, I_1A_W17 | — | — | C-1, C-2, C-4 | T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4 | M-1, M-2 | 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_O3/10_U01 Umiejętność doboru odpowiednich kodów źródłowych do wymagań projektowych systemu kodowania i transmisji danych z uwzględnieniem oceny efektywności i złożoności implementacyjnej, a także wprowadzanego przez kod opóźnienia. | I_1A_U15, I_1A_U19 | — | — | C-1, C-2, C-3, C-4 | T-L-2, T-L-3 | M-1, M-2 | S-1, 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 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I_1A_O3/10_K01 Rozumienie potrzeby mobilności w szerokim sensie, w tym umiejętność doradzania innym odnośnie projektowania i wykorzystywania mobilnych systemów wykorzystujących kodowanie i archiwizację danych w pracy i życiu codziennym. | I_1A_K05 | — | — | C-2, C-3, C-4 | T-L-1, T-L-4 | M-1, M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_O3/10_W01 Umiejętność klasyfikacji, projektowania i doboru odpowiednich składowych części urządzeń do wymagań projektowych systemu przetwarzania i transmisji danych z uwzględnieniem oceny efektywności i akceptowalnego opóźnienia w przetwarzaniu. | 2,0 | Brak spełnienia warunków na ocenę dostateczną. |
| 3,0 | Potrafi zdefiniować zależności między średnią bitową, entropią, efektywnością i redundancją kodu. | |
| 3,5 | Student dysponuje wiedzą pozwalającą na zilustrowanie zależności między źródłami bezpamięciowymi a źródłami z pamięcią. | |
| 4,0 | Student potrafi rozwiązywać nietrywialne zadania problemowe związane z konstruowaniem (dla konkretnych danych wejściowych) kodów Rice’a, Golomba, Huffmana. | |
| 4,5 | Student potrafi rozwiązywać bardziej złożone zadania problemowe związane z konstruowaniem (dla konkretnych danych wejściowych) kodów Tunstalla, Eliasa, rozszerzonego kodu Huffmana. | |
| 5,0 | Student potrafi rozwiązywać złożone zadania problemowe związane z konstruowaniem (dla konkretnych danych wejściowych) kodów arytmetycznego, Tunstalla-Huffmana, drzew czwórkowych. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_O3/10_U01 Umiejętność doboru odpowiednich kodów źródłowych do wymagań projektowych systemu kodowania i transmisji danych z uwzględnieniem oceny efektywności i złożoności implementacyjnej, a także wprowadzanego przez kod opóźnienia. | 2,0 | Brak spełnienia warunków na ocenę dostateczną. |
| 3,0 | Student potrafi wyliczyć podstawowe parametry kodów takie jak średnia bitowa i entropia źródła. | |
| 3,5 | Student umie powiązać ze sobą podstawowe kody w celu opracowania innych o założonych dodatkowych cechach (np. budowa kodu dla źródeł o nieskończonej liczbie symboli). | |
| 4,0 | Student umie budować modele programowe podstawowych kodów źródłowych. | |
| 4,5 | Student umie budować modele programowe bardziej złożonych kodów źródłowych. | |
| 5,0 | Student umie proponować i uzasadniać użycie konkretnych kodów źródłowych w zależności od oczekiwań, dostosowując je do wymaganych sytuacji. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_1A_O3/10_K01 Rozumienie potrzeby mobilności w szerokim sensie, w tym umiejętność doradzania innym odnośnie projektowania i wykorzystywania mobilnych systemów wykorzystujących kodowanie i archiwizację danych w pracy i życiu codziennym. | 2,0 | Brak spełnienia warunków na ocenę dostateczną. |
| 3,0 | Student ma umiejętność oszacowania efektywności kodów źródłowych. | |
| 3,5 | Student potrafi rozpoznać rodzaj danych i zasugerować zastosowanie odpowiedniego dla nich kodu. | |
| 4,0 | Student potrafi zmieniać cechy danych wejściowych (np. stosując odpowiednie modelowanie) celem ich późniejszego wydajniejszego kodowania. | |
| 4,5 | Student umie analizować cechy danych wejściowych w sposób pozwalający dobranie odpowiedniego kodu adaptacyjnego. | |
| 5,0 | Student potrafi przedstawić krytyczną ocenę poszczególnych kodów w odniesieniu do ich poziomu odporności na zakłócenia w strumieniu wynikowym. |
Literatura podstawowa
- Ulacha G., Wybrane zagadnienia kodowania źródłowego, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2007, 1
- Abramson N., Teoria informacji i kodowania, PWN, Warszawa, 1969, 1
- Sayood K., Kompresja danych — wprowadzenie, Wydawnictwo RM, Warszawa, 2002, 2
- Wesołowski K., Podstawy cyfrowych systemów telekomunikacyjnych, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2003, 1
Literatura dodatkowa
- Drozdek A., Wprowadzenie do kompresji danych, WNT, Warszawa, 1999, 1
- Przelaskowski A., Kompresja danych: podstawy, metody bezstratne, kodery obrazów, Wydawnictwo BTC, Warszawa, 2011, 1