Volitelný předmět 237 5004

Python pro vědecké výpočty a řízení (PVVR)

Rozsah: 2+2

Způsob zakončení: kz

Počet kreditů: 4

Přednášky

1. Seznámení s prostředím Python a jeho možnostmi

2. Programovací jazyk Python pro vědecké výpočty a zpracování dat (knihovny NumPy, Scipy)

3. Práce s vektory a maticemi - maticové operace; řešení soustav lineárních rovnic v Pythonu

4. Vlastní čísla a vektory v Pythonu; komprese dat metodou PCA v Pythonu

5. Vizualizace dat (knihovna MatplotLib)

6. Jednoduchý ODE solver pro simulaci diferenciálních rovnic a jejich soustav; výpočet časově diskrétní (diferenční) rovnice v Pythonu

7. Tvorba uživatelského rozhraní (GUI)

8. Vizualizace a zpracování signálů v Pythonu (statistické ukazatele, korelační analýza, analýza šumu v datech, výkonové spektrum)

9. Základní algoritmy aproximace statických funkcí (gradientová kroková metoda, dávkový algoritmus Levenberg-Marquardt) a jejich implementace v Pythonu

10. Příklady aproximace dynamických systémů gradientovou metodou v Pythonu

11. Hardware pro Python, měření přes USB/Ethernet (LabJack, Raspberry Pi, Q-Python for Android…)

12. Záznam online měřených laboratorních dat do PC a vizualizace v Pythonu

13. Příklad optimalizace parametrů regulátoru (reálné) laboratorní úlohy v Pythonu

14. Další možnosti programového prostředí Python, ukázka – např. možnosti návrhu neuronové sítě a fuzzy systému v prostředí Python

Cvičení formou práce na PC v počítačové laboratoři.

Téma semestrální práce může být individuálně přizbůsobeno

Možné pokračovat bakalářskou nebo diplomovou prací.