Ainekava struktuur

Logo

Ainekava struktuur ainele "Andmeanalüüs ja arvutused MATLAB-iga" (6 EAP, LOTI.05.019)

Ainekava struktuuri väljatöötamisel lähtuti kursuse võimalikust kuulajaskonnast ja õppe eesmärkidest. Oodatavalt kujuneb kursuse kuulajaskond Tartu Ülikooli ülõpilaskonna realia et naturalia valdkonna mitmesuguste erialade (arvutitehnika, matemaatika, füüsika, keemia, bioloogia, geograafia, psühholoogia) üliõpilastest, kelle ettevalmistus arvutustehnika, programmeerimise ja matemaatika vallas varieerub laiades piirides. Seetõttu ei või seada kuulajaskonnale eeldusi  programmeerimise ja andmetöötluse tundmises enam kui gümnaasiumi tasemel. Samas võib kuulajaskonnalt oodata motiveeritust oma eralal vajaliku andmeanalüüsi ja arvutuste tegemiseks MATLAB-iga.

Kursuse ülesanded seati seetõttu järgmiselt.

a)    Ettekujutuse andmine üliõpilastele tänapäevase arvuti toimimisest, arvuti ja selle tarkvarasüsteemi võimalustest arvutusteks, arv- ja teksti- ja pildiandmete töötlemiseks, protsesside ja süsteemide modelleerimiseks ja juhtimiseks.

b)    MATLABi praktilise kasutamise oskuse väljaarendamine tasemel, mis võimaldaks saada MATLAB-i kasutamisest otsest rakenduslikku kasu.

c)     Laia ülevaate andmine MATLABi ja sellega seotud simulatsioonikeskkonna Simulink vahenditest ja võimalustest.

Tulenevalt nendest ülesannetest jaguneb kursus kaheks suuremaks struktuurseks osaks:

(i) Kompuuterarvutuste ja MATLAB-i kasutamise algõpetus.

(ii) Ülevaade MATLABi toolboxidest ja sissejuhatus blokkmodelleerimise keskkonda Simulink.

Kursuse maht (6 EAP) lubab mõlemat neist osadest käsitleda sügavusega, mis on piisav, et edasises erialases töös mitte kohkuda kasutamast MATLAB-i ja ühtlasi omada küllaldast ülevaadet temast, oskamaks valida oma ülesande tarvis sobivaid vahendeid.

Detailsem ainekava struktuur on järgmine.

- Elementaarteadmised arvutitest. Üldine tutvumine programmipaketiga MATLAB. Aknad. Töökausta seadistamine. Paketi abivahendid.

- Käsuakna kasutamine. Muutujate ja avaldiste sisestamine. Tehted maatriksitega.

- MATLAB i andmetüübid. Struktuurid. Cell.

- Sisseehitatud funktsioonid.

- Graafika. Kahemõõtmeliste jooniste tegemine. Jooniseaken,  joonise vormindamisaken.

- Graafika. Kolmedimensionaalsed joonised.

- M-failid. Toimetiaken. Programmeerimine paketis MATLAB. Blokkskeem.

- Programmeerimine. Tsüklid.

- Programmeerimine. Tingimuslikud konstruktsioonid.

- Andmevahetus. Erinevais formaatides andmete sisestamine ja väljastamine.

- Elementaarne statistiline andmetöötlus.

- Lihtsamate ülesannete lahendamine. Võrrandid ja võrrandite süsteemid.

- Lihtsamate ülesannete lahendamine. Funktsioonide lähendamine. Andmete silumine.

- Optimization Toolbox. Ülesannete püstitusi ja lahendusmeetodeid. Toolboxi funktsioonide ja kasutajaliidese kasutamine.

- Image  Processing Toolbox. Ülesannete püstitusi ja lahendusmeetodeid. Toolboxi funktsioonide ja kasutajaliidese kasutamine.

- Sissejuhatus blokkmodelleerimise süsteemi SIMULINK. Mudeliväli. Blokkide teek.

- Blokkmudeli koostamine.