Автоматизація проектування пристроїв на ПЛІС

Дисципліна “Автоматизація проектування пристроїв на ПЛІС” забезпечує освоєння студентами технології проектування цифрових пристроїв на ПЛІС.

Мета вивчення дисципліни – формування наступних здатностей:

• проектування комбінаційних схем;

• проектування кінцевих автоматів;

• проектування та реалізація складних цифрових приладів;

• самостійне освоєння нових типів ПЛІС та систем проектування приладів на них.

Цифрова обробка сигналів

Дисципліна “Цифрова обробка сигналів” забезпечує освоєння студентами теоретичних засад методів та засобів цифрової обробки сигналів в комп’ютерних , телекомунікаційних та інших системах, а також в інформаційних технологіях.

Мета вивчення дисципліни – формування наступних здатностей:

• проектування цифрових фільтрів;

• програмна та апаратна реалізація систем цифрової фільтрації;

• програмна та апаратна реалізація систем аналізу сигналів;

• самостійне освоєння нових алгоритмів та засобів реалізації цифрової обробки сигналів;

• використання алгоритмів ЦОС в інформаційних технологіях.

Бази даних

Мета курсу – вивчення теоретичних основ та методології проектування баз даних (БД) для САПР, вивчення принципів проектування систем управління базами даних (СУБД) та алгоритмів їх функціонування, вивчення основ організації інформаційного забезпечення САПР та його експлуатації.

Об'єктно-орієнтоване програмування

Метою дисципліни є теоретичне вивчення та отримання практичних навичок у питаннях:

• принципів об'єктно-орієнтованої технології розробки програмних систем;

• принципів організації windows-програмних застосувань, що базуються на обробці подій.

Операційні системи

Метою дисципліни є теоретичне вивчення та отримання практичних навичок у питаннях:

• принципів побудови та проектування сучасних операційних систем;

• принципів організації процесів в обчислювальних системах, комплексах і мережах;

• принципів планування, розподілення і виконання робіт в сучасних обчислювальних системах;

• основних функціональних і структурних одиниць системного програмного забезпечення складних обчислювальних систем, що функціонують в різних режимах взаємодії з користувачем при їх організації та плануванні.

Теорія мов програмування

Метою дисципліни є теоретичне вивчення мов програмування, їх порівняльний аналіз та отримання практичних навичок у питаннях конструювання компіляторів.

Аналіз цифрових схем

Аналіз є невід’ємною складовою частиною процесу проектування схем, який сьогодні відбувається в середовище автоматизованих систем. Сучасні системи проектування базуються на стандартних мовах опису і моделювання цифрової апаратури, таких як VHDL, Verilog. Проведення адекватної верифікації проекту неможливе без розуміння переваг і обмежень використовуваних моделей і методів моделювання, вміння вибирати моделі відповідно до задач, які ставляться на окремих етапах проектування.

Метою дисципліни є вивчення основних методів і засобів аналізу цифрових схем (ЦС) в процесі їх автоматизованого проектування.

Комп’ютерні мережі

Реалізація сучасних інформаційних технологій проектування відбувається у розподіленому середовищі і використовує мережеві методи передачі даних, що вимагає від фахівців обізнаності у широкому колі технічних та організаційних питань, що пов’язані з вибором, установкою та експлуатацією мереж.

Метою дисципліни є вивчення основних принципів побудови комп’ютерних мереж: загальних методів передачі даних, топологічних рішень, сучасних мережевих технологій, їх апаратного і програмного забезпечення

Контроль та діагностика інформаційних систем

Сучасні комп`ютерні інформаційні системи (КІС) широко застосовуються в різних галузях науки і техніки для реалізації інтелектуальних систем обробки інформації, автоматизованого моделювання і проектування об'єктів і систем, систем автоматизованого керування, автоматизованих систем технічної та медичної діагностики, та ін.

Опанування сучасних методів та засобів контролю та діагностики КІС становить основний зміст даного курсу.

Функціювання сучасних комп”ютерних інформаційних систем неможливе без широкого використання вбудованих та зовнішніх апаратних та програмних засобів контролю та діагностики, які забезпечують необхідний рівень надійності роботи таких систем.

Метою курсу є вивчення сучасних методів та принципів побудови систем контролю та діагностики ( КД ) технічних та програмних засобів комп'ютерних інформаційних систем (КІС).

Теорія інформації і кодування

Основна мета курсу - є вивчення основних методів теорії інформації і кодування, які широко використовуються в сучасних комп'ютерних інформаційних технологіях в різних сферах діяльності людей.

В результаті вивчення курсу студенти повинні знати способи та мати практичні навички вимірювання кількості інформації, яку несуть в собі будь-які повідомлення, способи ефективного кодування таких повідомлень для передачі, збереження, обробки та відображення в інформаційних системах, забезпечення необхідної надійності їх роботи за рахунок використання завадостійкого кодування.

Основи системного аналізу

Метою курсу є вивчення базових понять та методів системного аналізу об'єктів і процесів комп’ютеризації, які застосовуються при створенні інформаційних систем і систем автоматизованого проектування (САПР).

САПР являє собою складний організаційно-технічний комплекс, якій складається з великої кількості взаємодіючих і взаємозалежних компонентів, що дозволяють виконати автоматизоване проектування об'єктів нової техніки та їхніх складових частин на основі застосування математичних та інших моделей автоматизованих проектних процедур (по можливості автоматичних) і засобів обчислювальної техніки.

Результатом роботи САПР є створення нових інформаційних моделей.

Технології розробки та тестування програмних систем

Метою курсу є вивчення базових понять та технологій створення програмних систем з використанням сучасних технологій програмування і інструментальних засобів, які їх підтримують. Дисципліна „Технологія розробки та тестування програмних систем ” викладається у 6-му семестрі.

Технологія програмування та тестування програмних систем – дисципліна, що вивчає технологічні процеси програмування та тестування програмних систем і порядок їх проходження.

Технології розробки та тестування програмних систем

Метою курсу є вивчення базових понять та технологій створення програмних систем з використанням сучасних технологій програмування і інструментальних засобів, які їх підтримують. Дисципліна „Технологія розробки та тестування програмних систем ” викладається у 6-му семестрі.

Технологія програмування та тестування програмних систем – дисципліна, що вивчає технологічні процеси програмування та тестування програмних систем і порядок їх проходження.

Основи проектування систем штучного інтелекту

Метою дисципліни є вивчення класичних методів та сучасних методів побудови систем штучного інтелекту. Матеріал курсу призначений для того, щоб прищеплювати студентам знання та вміння вирішувати задачі по побудові систем штучного інтелекту з допомогою нейронних мереж, формальної та нечіткої логіки.

Алгоритми і технології паралельних обчислень

Підвищення ефективності САПР за рахунок підвищення потужності ЕОМ, на сьогоднішній день, майже неможливе без розробки та втілення в життя нової елементної бази. Тому одним з найважливішим напрямків подальшого удосконалення САПР є використання можливостей мереж ЕОМ та багатопроцесорних ЕОМ.

А це неможливо зробити без розробки нової математичної та алгоритмічної бази, теоретичним підмурком якої є теорія паралельних обчислень. Тому мета курсу - вивчення основ архітектури сучасних багатопроцесорних комплексів, базових підходів та алгоритмів виявлення та розпаралелювання обчислень в арифметичних виразах, чисельних алгоритмах та програмах, вивчення паралельних методів розв’язування великих лінійних і нелінійних систем рівнянь, параметричної оптимізації та статистичного аналізу, знайомство з відповідними системними засобами реалізації паралельних обчислень на мережах ЕОМ та багатопроцесорних комплексах.

Методи оптимізації

Підвищення ефективності САПР за рахунок підвищення потужності ЕОМ, на сьогоднішній день, майже неможливе без розробки та втілення в життя нової елементної бази. Тому одним з найважливішим напрямків подальшого удосконалення САПР є використання можливостей мереж ЕОМ та багатопроцесорних ЕОМ. А це неможливо зробити без розробки нової математичної та алгоритмічної бази, теоретичним підмурком якої є теорія паралельних обчислень.

Тому мета курсу - вивчення основ архітектури сучасних багатопроцесорних комплексів, базових підходів та алгоритмів виявлення та розпаралелювання обчислень в арифметичних виразах, чисельних алгоритмах та програмах, вивчення паралельних методів розв’язування великих лінійних і нелінійних систем рівнянь, параметричної оптимізації та статистичного аналізу, знайомство з відповідними системними засобами реалізації паралельних обчислень на мережах ЕОМ та багатопроцесорних комплексах.

Чисельні методи

Чисельні методи є виключно потужним інструментарієм для розв’язку проблемних задач, описуваних довільними нелінійними диференціально-алгебраїчними рівняннями великої розмірності, для яких в даний час не існують аналітичні рішення. Освоївши такі методи, майбутній фахівець набуває здібностей до системного аналізу через математичне моделювання найскладніших задач сучасної науки і техніки.

Вивчення чисельних методів стимулює переосмислення і більш глибоке розуміння математики в цілому, оскільки однією із задач чисельних методів є зведення прийомів вищої математики до базису простих арифметичних операцій. В своїй майбутній професійній діяльності майбутні фахівці, в першу чергу, орієнтуватиметься на використання сучасних обчислювальних пакетів програм, причому правильне використання таких пакетів прямо залежить від знання і розуміння ними особливостей і обмежень, властивих чисельним методам, що реалізовані в пакеті.

Системи з розподіленими базами даних

Метою дисципліни є вивчення принципів побудови програмних платформ розподілених інформаційних систем та систем розподілених баз даних.

Побудова та аналіз алгоритмів

Методи та алгоритми рішення задач в програмуванні сприяють ефективній організації обчислюваного процесу, підвищують ефективність задачі, яка розв’язується. Розглядає різні алгоритми однієї і тієї ж задачі корисно проаналізувати скільки обчислювальних ресурсів вона потребує і вибрати найбільш ефективний. Вміння достатньо строго обґрунтувати алгоритми і оцінювати їх трудомісткість є істотною частиною кваліфікації алгоритміста.

Програма дисципліни націлена на огляд та аналіз ключових алгоритмів, якими повинен володіти кожний програміст. Це алгоритми роботи з різними інформаційними структурами даних. Порівняльний аналіз алгоритмів незмінно супроводжується оцінкою їх ефективності. Конкретна реалізація алгоритмів викладена на мовах Паскаль, С, але студенти, які знайомі з іншими мовами програмування, можуть виконувати індивідуальні завдання на будь-якій мові програмування.

Структури даних і алгоритми

Успіхи сучасної обчислювальної математики в значній мірі обумовлені принципом поділу складних обчислювальних процесів на елементарні операції – арифметичні та логічні. Це робиться за допомогою послідовних дій, які задаються алгоритмом. Оскільки складність задач обчислювального характеру постійно зростає, актуальною також є задача розробки ефективних алгоритмів обчислювального процесу. В залежності від характеру задач, що вирішуються, використовуються дані різних типів, різних структур даних. Це істотно впливає на структуру алгоритмів.

Структури даних і алгоритми

Поняття алгоритму – це одне з головних понять математики, обчислювальної математики, техніки, оскільки находження прийнятного алгоритму для рішення різних класів задач є одним із завдань цих наук.

В дисципліні розглядаються алгоритми та структури даних, які є фундаментом сучасної методології розробки програм. В ній вивчаються основні поняття, які визначають суть алгоритмізації процесів обробки інформації, засоби представлення алгоритмів. Алгоритми записуються на мові Паскаль, або у вигляді „псевдокоду”. Використання мови Паскаль для представлення алгоритмів та структур даних визначається простими причинами: по-перше, студенти в більшості своїй познайомилися з ним ще в курсі „Інформатика” в середній школі, по-друге, в загалі, це проста та широко відома мова програмування. В дисципліні також розглядається поняття ефективності алгоритмів та методологія оцінки часу їх роботи.

Комп'ютерна схемотехніка

Метою дисципліни є вивчення базових схемотехнічних елементів, пристроїв та засобів аналізу та моделювання об’єктів схемотехніки як на аналоговому так і на високому рівні засобами мови VHDL . Матеріал курсу призначений для того, щоб прищеплювати студентам знання та вміння вирішувати задачі проектно-конструкторських розробок та прийняття рішень сучасними засобами моделювання .

Обчислювальна геометрія

Мета і завдання дисципліни полягають у вивченні алгоритмів обчислювальної геометрії, розвитку у студентів алгоритмічного мислення що до задач 2Д та 3Д геометрії, вміння аналізувати алгоритми за обчислювальною складністю O(f(n)), застосовувати стандартні методики до побудови нових обчислювальних геометричних алгоритмів (“розділяй-та-володарюй”, рекурсії, передобробки, геометричного пошуту, сканлайну).

Після закінчення курсу студенти вміють та володіють геометричними алгоритмами локалізації, побудови випуклих оболонок, діаграм Вороного, триангуляції Делоне, мають практичні навички побудови регулярної триангуляції для методів кінцевих елементів, розпізнавання 2Д топології, застосування базових понять теорії графів, наслідків з теореми Ейлера.

Проектування автоматизованих інформаційних систем

Мета – оволодіти студентами відомими бібліотеками та засобами побудови САПР, які дозволяють вести розробку на якісно іншому рівні. На прикладі цих бібліотек слухачі повинні опанувати підхід до вивчення засобів та бібліотек програмування, мати навички ознайомлення з новими бібліотеками.

Комп'ютерна графіка і візуалізація

Основною метою вивчення дисципліни є надання майбутнім фахівцям основ теоретичних і практичних знань та навичок з базових питань комп'ютерної графіки та візуалізації, основ її використання в прикладних системах. В системі підготовки дисципліна формує практичний та науково-технічний світогляд інженера.