Wydział Informatyki - Informatyka (S2)
Sylabus przedmiotu Kodowanie danych w systemach mobilnych:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Informatyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | drugiego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | magister inżynier | ||
| Obszary studiów | nauk technicznych | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Kodowanie danych w systemach mobilnych | ||
| Specjalność | systemy komputerowe i technologie mobilne | ||
| 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) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
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 | Poszerzenie wiedzy z dziedziny: teoria informacji i kodowania. |
| C-2 | Zapoznanie się z pojęciami: kodowanie kanałowe, binarny kanał symetryczny, przepustowość kanału, kodowanie źródłowe, detekcyjne i korekcyjne, sprawność kodowania, odległość i waga Hamminga, kody powtórzeniowe, kody cykliczne. |
| C-3 | Zdobycie wiedzy o roli współczesnych, bezprzewodowych urządzeń sieciowych w strumieniowej transmisji danych, systemów przenośnych jako dedykowanych systemów transmisji danych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Analiza wybranych twierdzeń z teorii informacji dotyczących kodów kanałowych. | 4 |
| T-L-2 | Implementacja specyficznych kodów źródłowych (kod drzew czwórkowych). | 6 |
| T-L-3 | Analiza kodów Hamminga. | 4 |
| T-L-4 | Przykłady technik projektowania własnych kodów. | 8 |
| T-L-5 | Analiza subiektywnej jakości transmisji danych multimedialnych w zależności od przepustowości kanału w urządzeniach przenośnych. | 8 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Poszerzenie wiedzy na temat podstaw teorii informacji. | 1 |
| T-W-2 | Specyficzne kody źródłowe (rozszerzony kod Huffmana, kod Tunstalla). | 2 |
| T-W-3 | Przykłady bezstratnych technik kodowania strumieni danych różnego typu (kodowanie drzew czwórkowych). | 1 |
| T-W-4 | Zdefiniowanie kodowania kanałowego, pojęć: binarny kanał symetryczny, przepustowość kanału. | 1 |
| T-W-5 | Omówienie kodowania źródłowego, detekcyjnego i korekcyjnego, ich zastosowań we współczesnych systemach komputerowych i transmisyjnych (w tym kod arytmetyczny, Tunstalla, Hamminga i inne). | 2 |
| T-W-6 | Sprawność kodowania, odległość i waga Hamminga, kody powtórzeniowe, kody cykliczne (postać wielomianowa i macierzowa), dekodowanie twardo i miękkodecyzyjne, pojęcie kwantyzacji wektorowej. | 4 |
| T-W-7 | Transmisja z przeplotem. Przykłady technik projektowania własnych kodów. | 2 |
| T-W-8 | Rola współczesnych, bezprzewodowych urządzeń sieciowych w strumieniowej transmisji danych. | 1 |
| T-W-9 | Systemy przenośne jako dedykowane systemy transmisji danych, pasmo a subiektywna jakość transmisji danych multimedialnych w urządzeniach przenośnych. | 1 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 30 |
| A-L-2 | Analiza wybranych twierdzeń z teorii informacji dotyczących kodów kanałowych. | 2 |
| A-L-3 | Implementacja specyficznych kodów źródłowych (kod drzew czwórkowych). | 6 |
| A-L-4 | Analiza kodów Hamminga. | 6 |
| A-L-5 | Przykłady technik projektowania własnych kodów. | 6 |
| A-L-6 | Analiza subiektywnej jakości transmisji danych multimedialnych w zależności od przepustowości kanału w urządzeniach przenośnych. | 6 |
| A-L-7 | Przygotowanie do zaliczenia przedmiotu (przygotowanie sprawozdań) | 4 |
| A-L-8 | Udzał w konsultacjach i zaliczeniu formy zajęć | 2 |
| 62 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-W-2 | Pozyskanie dodatkowej wiedzy na temat podstawowych twierdzeń z teorii informacji. | 1 |
| A-W-3 | Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących specyficznych kodów źródłowych. | 3 |
| A-W-4 | Rozwiązywanie zadań problemowych dotyczących bezstratnych metod kodowania strumieni danych różnego typu. | 3 |
| A-W-5 | Próby samodzielnego projektowania kodów korekcyjnych. | 5 |
| A-W-6 | Uczesnictwo w konsutacjach. | 1 |
| A-W-7 | Udział w egzaminie | 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 formująca: 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 | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_2A_D18/3_W01 Student ma rozszerzoną o teoretyczne i praktyczne aspekty wykorzystania kodowania źródłowego i kanałowego do potrzeb projektowania systemów transmisyjnych, w tym urządzeń mobilnych. | I_2A_W05 | T2A_W04, T2A_W07 | C-2, C-3, C-1 | T-W-1, T-W-2, T-W-7, T-W-6, T-W-9, T-W-3, T-W-4, T-W-8, T-W-5 | M-2, M-1 | S-2, S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_2A_D18/3_U01 Potrafi dobrać, porównać i ocenić podstawowe metody kodowania kanałowego stosowane w systemach mobilnych. | I_2A_U13 | T2A_U09, T2A_U11, T2A_U12, T2A_U16 | C-2, C-1, C-3 | T-W-6, T-W-4, T-W-7, T-L-3, T-W-5 | M-2, M-1 | S-2, S-1 |
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 | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|
| I_2A_D18/3_K01 Potrafi przekazać swoją wiedzę, stosując ją w doradztwie uztkownikom systemów mobilnych. | I_2A_K03 | T2A_K02, T2A_K07 | C-3 | T-W-8, T-W-9, T-L-5 | M-2 | S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_2A_D18/3_W01 Student ma rozszerzoną o teoretyczne i praktyczne aspekty wykorzystania kodowania źródłowego i kanałowego do potrzeb projektowania systemów transmisyjnych, w tym urządzeń mobilnych. | 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 detekcyjnych. | |
| 4,5 | Student potrafi rozwiązywać bardziej złożone zadania problemowe związane z konstruowaniem (dla konkretnych danych wejściowych) kodów korekcyjnych. | |
| 5,0 | Student potrafi rozwiązywać złożone zadania problemowe związane z konstruowaniem kodów w kanałach symetrycznych i niesymetrycznych. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_2A_D18/3_U01 Potrafi dobrać, porównać i ocenić podstawowe metody kodowania kanałowego stosowane w systemach mobilnych. | 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. | |
| 4,0 | Student umie budować modele programowe podstawowych kodów detekcyjnych. | |
| 4,5 | Student umie budować modele programowe kodów korekcyjnych. | |
| 5,0 | Student umie proponować i uzasadniać użycie konkretnych kodów transmisyjnych w zależności od oczekiwań, dostosowując je do wymaganych sytuacji. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| I_2A_D18/3_K01 Potrafi przekazać swoją wiedzę, stosując ją w doradztwie uztkownikom systemów mobilnych. | 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 typu przeplot) celem ich późniejszego kodowania z większą odpornością na błędy paczkowe. | |
| 4,5 | Student umie analizować cechy danych wejściowych w sposób pozwalający dobranie odpowiedniego kodu i związanego z nim sprzętu transmisyjnego. | |
| 5,0 | Student potrafi przedstawić krytyczną ocenę poszczególnych urządzeń i zastosowanych w nich kodów transmisyjnych w odniesieniu do ich poziomu odporności na zakłócenia w kanale transmisyjnym. |
Literatura podstawowa
- Wesołowski K., Podstawy cyfrowych systemów telekomunikacyjnych, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2003, 1
- Mochnacki W., Kody korekcyjne i kryptografia, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław, 2000, 2
- Ulacha G., Wybrane zagadnienia kodowania źródłowego, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2007, 1
- Gajek L., Kałuszka M., Wnioskowanie statystyczne – modele i metody, WNT, Warszawa, 1, 2
- Sayood K., Kompresja danych — wprowadzenie, Wydawnictwo RM, Warszawa, 2002, 2
Literatura dodatkowa
- Abramson N., Teoria informacji i kodowania, PWN, Warszawa, 1, 1
- Przelaskowski A., Kompresja danych: podstawy, metody bezstratne, kodery obrazów, Wydawnictwo BTC, Warszawa, 2005, 1
- Drozdek A., Wprowadzenie do kompresji danych, WNT, Warszawa, 1999, 1
- Skarbek W. i inni, Multimedia, algorytmy i standardy kompresji danych, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa, 1998, 1