Nazwa modułu: Algorytmy i struktury danych Rok akademicki: 2016/2017 Kod: EIB-1-220-s Punkty ECTS: 2 Wydział: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej Kierunek: Inżynieria Biomedyczna Specjalność: Poziom studiów: Studia I stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne Język wykładowy: Polski Profil kształcenia: Ogólnoakademicki (A) Semestr: 2 Strona www: http://home.agh.edu.pl/~jaworek Osoba odpowiedzialna: dr hab. inż. Jaworek-Korjakowska Joanna (jaworek@agh.edu.pl) Osoby prowadzące: dr hab. inż. Jaworek-Korjakowska Joanna (jaworek@agh.edu.pl) Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń) Wiedza M_W002 Student zna podstawowe metody i narzędzia, w tym narzędzia informatyczne i techniki pozyskiwania danych, pozwalające opisywać i analizować problemy informatyczne w inżynierii biomedycznej IB1A_W12, IB1A_W11, IB1A_W13 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych, Zaliczenie laboratorium M_W003 Student potrafi dobierać i zastosować odpowiednie narzędzia informatyczne przydatne do rozwiązywania konkretnych zadań dotyczących poznanych zagadnień. Student potrafi formułować definicje i wykorzystywać poznane metody do rozwiązywania prostych problemów. IB1A_W12, IB1A_W10, IB1A_W13 Kolokwium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych M_W004 Student posiada wiedzę z formalnych podstaw informatyki, zna podstawy matematyki dyskretnej, algorytmiki, budowy komputera. IB1A_W01 Kolokwium, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych Umiejętności 1 / 6
M_U001 Studiowanie Formalnych Podstaw Informatyki kształtuje sposób myślenia przyszłego inżyniera biomedycznego. Student potrafi rozwiązać proste problemy algorytmiczne. IB1A_U03 Aktywność na zajęciach M_U002 Nabycie umiejętności pracy w zespole. IB1A_U05, IB1A_U02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych M_U003 Student potrafi samodzielnie pozyskiwać informacje z różnych źródeł oraz wykorzystywać je do rozwiązania postawionego problemu (projekt strony WWW) IB1A_U05, IB1A_U02, IB1A_U01, IB1A_U04, IB1A_U07 Prezentacja, Projekt, Udział w dyskusji Kompetencje społeczne M_K001 Student rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych. IB1A_K01 Udział w dyskusji M_K002 Student dostrzega potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu informatyki. IB1A_U11 Udział w dyskusji, Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych M_K003 Student potrafi przygotować projekt oraz prezentację, współdziałać w zespole. IB1A_K03, IB1A_K04 Aktywność na zajęciach Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć Wykład Ćwiczenia audytoryjne Ćwiczenia laboratoryjne Ćwiczenia projektowe Konwersatori um seminaryjne praktyczne terenowe warsztatowe Inne E-learning Wiedza M_W002 M_W003 Student zna podstawowe metody i narzędzia, w tym narzędzia informatyczne i techniki pozyskiwania danych, pozwalające opisywać i analizować problemy informatyczne w inżynierii biomedycznej Student potrafi dobierać i zastosować odpowiednie narzędzia informatyczne przydatne do rozwiązywania konkretnych zadań dotyczących poznanych zagadnień. Student potrafi formułować definicje i wykorzystywać poznane metody do rozwiązywania prostych problemów. 2 / 6
M_W004 Umiejętności M_U001 M_U002 M_U003 Student posiada wiedzę z formalnych podstaw informatyki, zna podstawy matematyki dyskretnej, algorytmiki, budowy komputera. Studiowanie Formalnych Podstaw Informatyki kształtuje sposób myślenia przyszłego inżyniera biomedycznego. Student potrafi rozwiązać proste problemy algorytmiczne. Nabycie umiejętności pracy w zespole. Student potrafi samodzielnie pozyskiwać informacje z różnych źródeł oraz wykorzystywać je do rozwiązania postawionego problemu (projekt strony WWW) Kompetencje społeczne M_K001 M_K002 M_K003 Student rozumie potrzebę dokształcania się oraz podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych. Student dostrzega potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu informatyki. Student potrafi przygotować projekt oraz prezentację, współdziałać w zespole. Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć) Ćwiczenia laboratoryjne Wstęp do przedmiotu Wprowadzenie do przedmiotu formalne podstawy informatyki. Zakres problemowy podstaw informatyki. Rola informatyki w inżynierii biomedycznej. Wprowadzenie do architektury komputerów modele maszyn cyfrowych (maszyna Turinga: osprzęt i oprogramowanie, możliwości maszyny Turinga, uniwersalność maszyny Turinga, minimalna uniwersalna maszyna Turinga, przykłady zastosowań maszyny Turinga.) elementy logiki rachunek zdań zdania logicznie równoważne algebra boole a Informacja i sposoby jej reprezentacji w pamięci komputera 3 / 6
reprezentacja liczb w komputerze liczby bez znaku, liczby ze znakiem arytmetyka liczb binarnych zapis zmiennoprzecinkowy liczby rzeczywistych zapis liczb stało i zmiennopozycyjny Informacja i sposoby jej reprezentacji w pamięci komputera cd zapis znaków: kodowanie ASCII, Unicode zapis liczb zmiennoprzecinkowych w systemie binarnym arytmetyka liczb zmiennoprzecinkowych zadania Algorytmy - wprowadzenie co to jest algorytm? definicja algorytmu sposób zapisu algorytmów klasyfikacja algorytmów złożoność obliczeniowa Projekt- prosta strona WWW Celem projektu jest zapoznanie Studentów z przesyłaniem plików na serwer, z ustawianiem praw dostępu oraz możliwościami tworzenia prostych stron internetowych. Studenci muszą wybrać jeden z trzech zaproponowanych tematów. Schematy blokowe rozwiązywanie prostych zadań podsumowanie dotychczasowego materiału Kolokwium Kolokwium + omówienie i rozwiązanie zadań Algorytmika przypomnienie schematy blokowe iteracja, rekurencja złożoność algorytmów złożoność obliczeniowa notacja O języki programowania generacja języków programowania rozwiązywanie zadań z algorytmiki Wprowadzenie do struktur danych Podstawowe typy i struktury danych rekordy tablice macierze wskaźnik Rozwiązywanie zadań dotyczących rekurencji i tablic (schematy blokowe). Metody sortowania danych Omówienie metod sortowania: algorytm bąbelkowy algorytm przez proste wstawianie algorytm przez proste wybieranie sortowanie szybkie (Quick-Sort) 4 / 6
Metody sortowania danych - zadania Schematy blokowe algorytmów sortowania algorytm bąbelkowy algorytm przez proste wstawianie algorytm przez proste wybieranie Dynamiczne struktury danych Dynamiczne struktury danych stos notacja Polska odwrotna Notacja Polska kolejka lista jednokierunkowa i dwukierunkowa Schematy blokowe Zaawansowane zadania dotyczące schematów blokowych Podsumowanie zajęć Kolokwium, podsumowanie zajęć Sposób obliczania oceny końcowej W trakcie semestru przeprowadzane są dwa kolokwium sprawdzające wiedzę studentów (K) oraz kartkówki (L). Ocena końcowa (W) obliczana jest jako średnia ważona z powyższych ocen (K) i (L): W = 0.8 x K + 0.2 x L Studentom przysługuje jedno kolokwium poprawkowe. Ocena wyliczana po zaliczeniu w drugim terminie kolokwium zaliczeniowego: K = 0.3 (pierwszy termin)0.7 (drugi termin) Wymagania wstępne i dodatkowe Podstawowe wiadomości z matematyki i informatyki na poziomie szkoły średniej. Zalecana literatura i pomoce naukowe 1. Piotr Wróblewski: Algorytmy, struktury danych i techniki programowania. Wydawnictwo Helion, 2003. 2. Andrzej Jaszkiewicz: Inżynieria oprogramowania. Wydawnictwo Helion, 1997. 3. Alfred V. Aho, John E. Hopcroft, Jeffrey D. Ullman: Algorytmy i struktury danych. Wydawnictwo Helion, 2003. 4. Kenneth A. Ross, Charles R.B. Wright: Matematyka dyskretna. Wydawnictwo Naukowe PWN, 2005. 5. Niklaus Wirth: Algorytmy + Struktury danych = Programy. WNT, 1989. 6. D. Kincaid, W. Cheney: Analiza numeryczna, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2006. 7. Z. Fortuna, B. Macukow, J. Wąsowski: Metody numeryczne, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1982, 2005. Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu 1.J. Jaworek-Korjakowska, R. Tadeusiewicz, Determination of border irregularity in dermoscopic color images of pigmented skin lesions, 2014 36th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC), pp. 6459-6462, 2014 2.Jaworek Korjakowska J., Tadeusiewicz R.: Assessment of asymmetry in dermoscopic colour images of pigmented skin lesions(biomed 2013),Proc. 10th IASTED Int. Conf. on Biomedical Engineering, ACTA Press, cop., pp. 368 375,Innsbruck, Austria, 2013. 3.Jaworek Korjakowska J., Tadeusiewicz R.: Assessment of dots and globules in dermoscopic color images as one of the 7-point check list criteria, 2013 IEEE International Conference on Image Processing : September 15 18, 2013, Pisacataway : IEEE, pp. 1456 1460, Melbourne, Australia. 4.Jaworek Korjakowska J., Tadeusiewicz R.: Hair removal from dermoscopic colour images, Bio- 5 / 6
Algorithms and Med-Systems, Jagiellonian University. Medical College, vol. 9(2), pp.53 58, 2013. 5. Jaworek-Korjakowska J. :Automatic detection of melanomas: an application based on the ABCD criteria, Information Technologies in Biomedicine / eds. Ewa Piętka, Jacek Kawa. Berlin ; Heidelberg : Springer-Verlag, pp. 67-76, 2012 6. Pięciak T., Jaworek J., Gorgoń M.:Neural networks for medical image processing, Bio-Algorithms and Med-Systems (Print) / Jagiellonian University. Medical College, vol. 7(4), pp.101-110, 2011 Informacje dodatkowe Brak Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS) Forma aktywności studenta Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych Przygotowanie do zajęć Wykonanie projektu Samodzielne studiowanie tematyki zajęć Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem Sumaryczne obciążenie pracą studenta Punkty ECTS za moduł Obciążenie studenta 28 godz 15 godz 5 godz 4 godz 4 godz 56 godz 2 ECTS 6 / 6