Programování v Mathematica

Garant předmětu:

Zdeněk Buk

Přednášející:

Zdeněk Buk

Cvičící:

Zdeněk Buk

Předmět zajišťuje:

katedra teoretické informatiky

Anotace:

Práce s pokročilým výpočetním systémem. Studenti se naučí pracovat různými programovacími styly (funkcionální programovaní, rule-based programování), vytvářet interaktivní aplikace a vizualizace se zaměřením na praktické využití pro zpracování dat a prezentace výsledků.

Požadavky:

Základní znalosti z algoritmizace (cykly, větvení programu, atd.) a datových struktur (zejména pole).

Osnova přednášek:

1. Úvod, výpočetní software obecně, filozofie, styl práce

2. Základní syntax, definice funkcí, vyhodnocování výrazů a základní výpočty

3. Grafika - vizualizace funkcí, dat, datových struktur, grafů

4. Symbolické a numerické výpočty

5. Funkcionální programování

6. Rule-based programování

7. Interaktivita - manipulátory, interaktivní vizualizace a výpočty, dynamika

8. Import a export dat, databázové konektory

9. Typografie v systému Mathematica, dynamické dokumenty, kombinace textu a výpočtů

10. Vybrané aplikační knihovny, paralelní výpočty, neuronové sítě

11. Tvorba vlastních aplikačních knihoven, správa projektů

12. J/Link, mathlink - provázání s programy v Javě, C

13. Online databáze, data paclets, Wolfram Alpha

Osnova cvičení:

1. Úvod do předmětu

2. Úvod do programování, definice modulů a funkcí

3. Grafika a vizualizace

4. Symbolické manipulace, zadání projektů

5. Funkcionální programování, konzultace k projektům

6. Rule-based programování, konzultace k projektům

7. Interaktivní manipulátory, konzultace k projektům

8. Konzultace k projektům

9. Konzultace k projektům

10. Prezentace projektů

11. Prezentace projektů

12. Prezentace projektů

13. Rezerva, Zápočet

Cíle studia:

V tomto předmětu budou studenti seznámeni podrobně se stylem práce a s různými technikami programování v systému Mathematica. Student bude po absolvování předmětu schopen vytvářet kompletní interaktivní dokumenty a prezentace, zpracovávat datové soubory, vytvářet vlastní knihovny, atd. Wolfram Mathematica je moderní systém pro vědeckotechnické výpočty, vyvíjený více než 20 let a používaný na mnoha zahraničních univerzitách a v předních vědeckých i komerčních institucích (např. CERN, NASA, Intel, Lockheed Martin, Apple, IBM, Microsoft, ...). V současnosti představuje kompletní prostředí pro publikace, prezentace, výpočty, vizualizace a tvorbu interaktivních aplikací. Systém Mathematica je velmi silný programovací jazyk, kombinující ruzné programovací styly (funkcionální, rule-based, strukturovaný, atd.).

Studijní materiály:

Wolfram Mathematica Documentation Center - http://reference.wolfram.com/mathematica/guide/Mathematica.html

Wolfram Screencast and Video Gallery - http://www.wolfram.com/broadcast/

Wolfram Education Group, Free online seminars - http://www.wolfram.com/services/education/seminars/

Wolfram Demonstration Projects - http://demonstrations.wolfram.com/

Poznámka:

Informace o předmětu a výukové materiály naleznete na https://courses.fit.cvut.cz/BI-PMA/

Další informace:

https://courses.fit.cvut.cz/BI-PMA/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Bc. program Informatika, pro fázi studia bez oboru, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Bezpečnost a informační technologie, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Teoretická informatika, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Počítačové inženýrství, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Informační systémy a management, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Softwarové inženýrství, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Webové inženýrství, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Webové a softwarové inženýrství, zaměření Počítačová grafika, 2015-2020 (volitelný předmět)
• Bc. obor Znalostní inženýrství, 2018-2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Počítačová bezpečnost, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Návrh a programování vestavných systémů, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Počítačové systémy a sítě, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Manažerská informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Softwarové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Webové inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Znalostní inženýrství, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2020 (volitelný předmět)
• Mgr. program, pro fázi studia bez specializace, ver. pro roky 2020 a vyšší (volitelný předmět)
• Bc. specializace Informační bezpečnost, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Manažerská informatika, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačová grafika, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové inženýrství, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. program, pro fázi studia bez specializace, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Webové inženýrství, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Umělá inteligence, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Teoretická informatika, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Softwarové inženýrství, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové systémy a virtualizace, 2021 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové sítě a Internet, 2021 (volitelný předmět)
• Study plan for Ukrainian refugees (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Systémové programování, verze od 2023 (volitelný předmět)
• Mgr. specializace Teoretická informatika, 2023 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Informační bezpečnost, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. program, pro fázi studia bez specializace, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Manažerská informatika, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačová grafika, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Softwarové inženýrství, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Webové inženýrství, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové sítě a Internet, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové inženýrství, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Počítačové systémy a virtualizace, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Umělá inteligence, 2024 (volitelný předmět)
• Bc. specializace Teoretická informatika, 2024 (volitelný předmět)