Detail předmětu

Úvod do programování a algoritmizace

FSI-1PA Ak. rok: 2027/2028 Zimní semestr

Předmět seznamuje studenty se základy programování v MATLABu a algoritmizací inženýrských úloh. Studenti se naučí vytvářet a spouštět skripty, pracovat s proměnnými, vektory a maticemi, používat podmínky, cykly a vestavěné matematické funkce a vykreslovat grafy. Výuka dále zahrnuje práci s datovými typy a funkcemi, základy zpracování obrazu, objektově orientované programování, tvorbu jednoduchého grafického rozhraní a správu verzí. Součástí předmětu je týmový projekt robota ovládaného z MATLABu.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

6

Garant předmětu

doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav mechaniky těles, mechatroniky a biomechaniky

Vstupní znalosti

Vektory a matice, maticové operace, výroková logika a základní počítačová gramotnost.

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Předmět je zakončen klasifikovaným zápočtem. Celkem lze získat nejvýše 100 bodů: 10 bodů za Test 1, 30 bodů za Test 2, 40 bodů za Test 3 a 20 bodů za semestrální projekt. Test 3 probíhá individuálně formou testu 1:1 s vyučujícím. Výsledné hodnocení vychází ze součtu bodů za testy a projekt. Účast na cvičeních je povinná a kontroluje se. Účast na přednáškách je nepovinná, ale doporučená.

Učební cíle

Cílem předmětu je naučit studenty používat MATLAB při řešení běžných inženýrských a matematických úloh a rozvíjet jejich algoritmické myšlení. Studenti si osvojí práci se skripty, proměnnými, maticemi, podmínkami, cykly, grafy a vestavěnými funkcemi MATLABu. Seznámí se také s tvorbou jednoduchých funkcí a grafického rozhraní, vektorizací, základy objektově orientovaného programování, verzováním a zpracováním obrazu a použitím.

Po absolvování předmětu studenti dokážou samostatně vytvářet a upravovat skripty MATLABu, řešit základní úlohy s maticemi a řízením běhu programu, vykreslovat data a vyhledávat potřebné informace v nápovědě. Získané základy jim usnadní studium dalších programovacích jazyků.

Studijní opory

[1] Algorithms. Online. Wikibooks. Poslední změna 2024-04-05. Dostupné z: https://en.wikibooks.org/w/index.php?title=Algorithms&oldid=4386319. [cit. 2026-11-11]. (anglicky)

[2] KNUTH, Donald E. *The Art of Computer Programming. Volume 1: Fundamental Algorithms.* 3rd ed. Reading, Massachusetts: Addison-Wesley, 1997. ISBN 0-201-89683-4. (anglicky)

[3] ATTAWAY, Stormy. *MATLAB: A Practical Introduction to Programming and Problem Solving.* 5th ed. Butterworth-Heinemann, 2019. ISBN 978-0-12-815479-3. (anglicky)

Použití předmětu ve studijních plánech

Program B-MET-P: Mechatronika, bakalářský, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., povinná

Osnova


  • Úvod do předmětu a prostředí MATLABu

  • MATLAB I: proměnné, matice, skripty, podmínky a cykly

  • MATLAB II: vektorizace, vykreslování grafů, funkce a datové typy

  • MATLAB III: práce s textem, náhodná čísla, implicitní expanze a rekurze

  • MATLAB IV: procvičení a opakování

  • Možnosti využití MATLABu a Simulinku

  • Zadání týmového projektu robota řízeného z MATLABu

  • Základy zpracování obrazu

  • Objektově orientované programování

  • Správa verzí a kvalita kódu

  • Grafická uživatelská rozhraní

  • Návrhové vzory a programovací techniky

  • Přehled dalších programovacích jazyků

Cvičení s počítačovou podporou

26 hod., povinná

Osnova


  • Úvod do předmětu, prostředí MATLABu a práce s proměnnými

  • Matice, skripty, podmínky a cykly

  • Test 1 (10 bodů) a procvičení funkcí

  • Vektorizace, grafy, datové typy, text a práce se soubory

  • Procvičení funkcí, vektorizace a vykreslování grafů

  • Opakování a příprava na Test 2

  • Test 2 (30 bodů)

  • Základy zpracování obrazu

  • Objektově orientované programování a práce s hardwarem

  • Správa verzí s GIT

  • Tvorba grafického rozhraní

  • Procvičení a příprava na individuální test

  • Test 3 (40 bodů), individuálně 1:1 s vyučujícím