Podstawy informatyki - Inżynieria Biomedyczna

Tematyka wykładów

  • Wprowadzenie i istota informatyki. Elementy kodowania informacji, systemy liczbowe, jednostki informacji, dane, zapis liczb całkowitych i rzeczywistych w systemie komputerowym.
  • Pojęcie algorytmu, schematy blokowe, podział algorytmów, efektywność algorytmu. Algorytmy sumowania i sortowania danych. Wprowadzenie do metod numerycznych, algorytmy przykładowych metod numerycznych: rozwiązywanie układu równań liniowych, obliczanie pierwiastków funkcji. Całkowanie numeryczne, aproksymacja i interpolacja funkcji.
  • Semantyka i syntaktyka języka programowania. Podstawowe typy danych: liczbowe, znakowe, wyliczeniowe, inne. Wyrażenia algebraicznych i logiczne. Instrukcje wejścia/wyjścia. Proste instrukcje sterujące: warunkowa i wyboru. Iteracyjne instrukcje sterujące – pętle. Podprogramy, procedury i funkcje. Przekazywanie parametrów do podprogramów. Zasięg zmiennych. Typ plikowy. Obsługa różnego rodzaju plików (tekstowe, binarne).
  • Komputerowe wspomaganie obliczeń inżynierskich – oprogramowanie typu CAS (Computer Algebra System). Wprowadzenie do wybranego oprogramowania. Obliczenia numeryczne i symboliczne z zakresu analizy matematycznej, algebry i statystyki w wybranym systemie CAS. Komunikacja systemu z tekstowymi plikami dyskowymi.

Tematyka laboratoriów

  • Oprogramowanie użytkowe typu CAS – środowisko, zapis wyrażeń arytmetycznych i podstawowych funkcji. Generowanie wykresów funkcji. Operacje na wektorach i macierzach. Rozwiązywanie równań, układów równań, nierówności. Analiza statystyczna.
  • Definiowanie prostych algorytmów, proste typy danych (liczbowe, znakowe). Zmienne, operatory i wyrażenia. Instrukcja przypisania.
  • Komunikacja z użytkownikiem: instrukcje wejścia/wyjścia. Instrukcje sterujące: instrukcja warunkowa i wyboru. Iteracyjne instrukcje sterujące – pętle.
  • Programowanie z wykorzystaniem typu tablicowego i typów pochodnych. Definiowanie własnych funkcji i procedur. Parametry procedur i funkcji i sposoby ich przekazywania.Programowanie z wykorzystaniem plików tekstowych i binarnych.
  • Przykłady obliczeń symbolicznych.

Zaliczenie przedmiotu

Warunki zaliczenia wykładu - test zaliczeniowy po zakończeniu wykładów.
Warunki zaliczenia laboratoriów - wykonanie ćwiczeń i zaliczenie sprawdzianów kontrolnych.

Literatura

  • Karpisz D., Wojnar L. Podstawy informatyki. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2005.
  • Null L., Lobur J. Struktura organizacyjna i architektura systemów komputerowych. Helion, Gliwice 2004.
  • Alagic S., Arbib M. Projektowanie programów poprawnych i dobrze zbudowanych. WNT, Warszawa 1982.
  • Wirth N. Wstęp do programowania systematycznego. WNT, Warszawa 1999.
  • Wirth N. Algorytmy + struktury danych = programy. WNT, Warszawa 2001.
  • Cormen T. H., Leiserson C. E., Rivest R. L., Stein C. Wprowadzenie do algorytmów. WNT, Warszawa 2004.
  • Wróblewski P. Algorytmy, struktury danych i techniki programowania. Helion, Gliwice 2015.
  • Dawson M. Python dla każdego. Podstawy programowania. Helion, Gliwice 2021.
  • Lutz M. Python. Wprowadzenie. Helion, Gliwice 2020.
  • Saha A. Matematyka w Pythonie. Helion, Gliwice 2021.

materiały

Wykład

Laboratoria

  1. SMath Studio - Wprowadzenie do programu (K. Pereta, W. Bielak, G. Piątkowski)
  2. Python - Wprowadzenie do programowania w języku Python
  3. Python - Wprowadzanie i uruchamianie programów
  4. Python - Instrukcje warunkowe
  5. Python - Instrukcje iteracyjne
  6. Python - Listy, zakresy, operacje na listach
  7. Python - Przetwarzanie struktur danych – listy, krotki, słowniki
  8. Python - Definiowanie funkcji
  9. Python - Przetwarzanie plików tekstowych
  10. Maxima - Tutorial (C. Obczyński)

Materiały dodatkowe