UFUF018 Programování aplikací autonomních systémů

Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
zima 2021
Rozsah
2/2/0. 5 kr. Ukončení: zk.
Vyučující
Ing. Jaroslav Zeman (přednášející)
Ing. Jaroslav Zeman (cvičící)
doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. Ing. Petr Čermák, Ph.D.
Centrum interdisciplinárních studií – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě
Předpoklady
Obecná znalost programování.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Předmět si dává za cíl seznámit studenty s praktickou realizací algoritmů pro řízení autonomních systémů jak pomocí multiprocesorových systémů ale i systémů využívající FPGA s využitím dostupných HW a SW prostředků v laboratoři. Při aplikaci řídících algoritmů budou využity systémy na bázi neuronových sítí, fuzzy logiky, genetických algoritmů.
Osnova
1. Řídící struktury robotů, jejich rozdělení, specifikace a základní vlastnosti. Základní přístupy k návrhu řídících struktur a analýza. Neadaptační a adaptační algoritmy řízení jejich realizace, testování.
2. Snímání veličin prostředí, řízení aktivních prvků robota. Realizace rozhraní mezi snímači, řídícím systémem a výkonnými prvky robota.
3. Řídící struktury v multiprocesorových systémech na bázi standardních interpretačních a kompilačních programovacích jazyků.
4. Řídící struktury na bázi FPGA a signálových procesorů s využitím FPGA. Přímá realizace řídících algoritmů pomocí jazyka VHLD nebo VERILOG.
5. Praktické seznámení s vývojovými prostředími pro programování, analýzu a testování pro realizaci autonomních systémů.
Literatura
    doporučená literatura
  • Jura, P. Základy fuzzy logiky pro řízení a modelování. VUT Brno, 2003. info
  • Thomas Donald E., Philip R. Moorby. The Verilog hardware description language. New York, 2002. ISBN 1402070896. info
  • Novák, Mirko. Umělé neuronové sítě: teorie a aplikace. Praha, 1998. ISBN 8071791326. info
Výukové metody
Přednáška s aktivizací
Přednáška s diskusí
Skupinová práce na počítačové učebně
Moderní metody s ICT - myšlenkové mapy, eLearningový kurz, počítačové zpracování datových souborů
Metody hodnocení
Známkou
Systematické pozorování studenta
Zápočet
Projekt (zápočtový, semestrální, seminární)
Informace učitele
Pro získání zápočtu musí student odevzdat semestrální projekt. Semestrální projekt se skládá z programu, který vytvoří student na téma získané po konzultaci s vyučujícím, v první polovině období běhu kurzu. Program musí být funkční, bude bez chyb na vybrané téma semestrálního projektu. Zkouška se skládá z konzultace k semestrální projektu. Hodnocení projektu bude zaměřeno na celkové dokončení, a to: spolehlivost vytvořeného programu, použitý algoritmus, osobní přínos studenta k práci a tématu, možnosti dalšího rozvoje programu a také porozumění studenta problematice a získaných poznatků z průběhu kurzu.
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je zařazen také v obdobích zima 2013, zima 2014, zima 2015, zima 2016, zima 2017, zima 2018, zima 2019, zima 2020, zima 2022.