Мехатронні модулі та системи

Спеціальність: Інформаційні технології в приладобудуванні
Код дисципліни: 7.152.05.O.006
Кількість кредитів: 7.00
Кафедра: Інтелектуальної мехатроніки та роботики
Лектор: Бойко Т.Г.
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Формування у студентів комплексу знань щодо прецизійної мехатроніки та штучного інтелекту, що застосовується при формуванні інтелектуальних мехатронних модулів і систем, набуття практичних вмінь і навичок з принципів побудови, фунціонування та застосування мехатронних модулів і систем, ознайомлення з мехатронними технологіями проектування та методами керування в інтелектуальних мехатронних та робототехнічних системах.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей: загальні компетентності: • знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності (ЗК01); • навички використання інформаційних і комунікаційних технологій (ЗК03); • здатність виявляти, ставити та вирішувати проблеми (ЗК06). фахові компетентності: • знання і розуміння наукових фактів, концепцій, теорій, принципів і методів експериментальної інформатики (ФК03); • здатність застосовувати комплексний підхід до вирішення експериментальних завдань із застосуванням засобів інформаційно-вимірювальної техніки та прикладного програмного забезпечення (ФК07); • здатність демонструвати знання і розуміння математичних принципів і методів, необхідних для створення віртуальних засобів вимірювання та інформаційно-вимірювальної техніки (ФК08); • здатність розробляти програмне, апаратне та метрологічне забезпечення ком’ютеризованих інформаційно-вимірювальних систем (ФК09). фахові компетентності професійного спрямування: • базові знання наукових понять, теорій і методів, необхідних для розуміння функціонального призначення, принципів побудови та роботи засобів інформаційного забезпечення мехатронних та робототехнічних систем (ФКС1.1.); • здатність застосовувати сучасне програмне забезпечення для створення, опрацювання і аналізу математичних моделей засобів інформаційного забезпечення в мехатроніці та роботиці, використовувати сучасні інженерні та математичні пакети для створення віртуальних мехатронних приладів і систем та аналізу фізичних величин, що застосовуються в наукових експериментах, реальних лабораторних і промислових установках (ФКС1.4); • Здатність проводити експериментальне дослідження засобів інформаційного забезпечення в мехатроніці та робототиці, документувати результати експерименту та робити висновки на основі їх аналізу (ФКС1.6).
Результати навчання: В результаті вивчення дисципліни студенти повинні знати: - принципи побудови мехатронних модулів і систем; - основи побудови інтелектуального ядра системи; - засади імітаційного моделювання мехатронного модуля і системи; - способи організації мехатронних модулів і систем та аналізування їх ефективності.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Вища математика, частина 2 Основи мехатроніки
Короткий зміст навчальної програми: Штучний інтелект - Вступ. Інтелектуальні агенти в мехатронних системах.
Опис: Дисципліною передбачено вивчення студентами основних понять, що стосуються штучного інтелекту та його сучасного стану розвитку, як бази для створення інтелектуальних мехатронних модулів і систем. Дисципліна покликана дати студентам основи інтелектуальних мехатронних модулів і систем, зокрема побудованих з використанням нейронних мереж, а також поняття про колективний штучний інтелект і його сучасний стан розвитку. Акцентовано увагу на реалізації мехатронних систем і модулів з використанням інтелектуальних агентів.
Методи та критерії оцінювання: Заліковий контроль - 100 балів
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль: 1. Захист контрольної роботи – 20 балів 2. Опитування під час занять – 10 балів 3. Підсумковий тестовий контроль – 10 балів Заліковий контроль: 1. Письмова компонента - 50 балів 2. Усна компонента - 10 балів Разом за дисципліну - 100 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Russell, Stuart J.; Norvig, Peter (2010). Artificial Intelligence: A Modern Approach (3rd ed.). Upper Saddle River: Prentice Hall. ISBN 9780136042594. 2. Multiagent Systems: A Modern Approach to Distributed Artificial Intelligence. Couverture. Gerhard Weiss. MIT Press, 2013, 2nd edition, ISBN 978-0-262-01889-0 3. http://aima.cs.berkeley.edu/
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).

Мехатронні модулі та системи (курсовий проект)

Спеціальність: Інформаційні технології в приладобудуванні
Код дисципліни: 7.152.05.O.007
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Інтелектуальної мехатроніки та роботики
Лектор: Мокрицький В.О.
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Формування у студентів комплексу знань щодо прецизійної мехатроніки та штучного інтелекту, що застосовується при формуванні інтелектуальних мехатронних модулів і систем, набуття практичних вмінь і навичок з принципів побудови, фунціонування та застосування мехатронних модулів і систем, ознайомлення з мехатронними технологіями проектування та методами керування в інтелектуальних мехатронних та робототехнічних системах.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей: загальні компетентності: • знання та розуміння предметної області та розуміння професійної діяльності (ЗК01); • навички використання інформаційних і комунікаційних технологій (ЗК03); • здатність виявляти, ставити та вирішувати проблеми (ЗК06). фахові компетентності: • знання і розуміння наукових фактів, концепцій, теорій, принципів і методів експериментальної інформатики (ФК03); • здатність застосовувати комплексний підхід до вирішення експериментальних завдань із застосуванням засобів інформаційно-вимірювальної техніки та прикладного програмного забезпечення (ФК07); • здатність демонструвати знання і розуміння математичних принципів і методів, необхідних для створення віртуальних засобів вимірювання та інформаційно-вимірювальної техніки (ФК08); • здатність розробляти програмне, апаратне та метрологічне забезпечення ком’ютеризованих інформаційно-вимірювальних систем (ФК09). фахові компетентності професійного спрямування: • базові знання наукових понять, теорій і методів, необхідних для розуміння функціонального призначення, принципів побудови та роботи засобів інформаційного забезпечення мехатронних та робототехнічних систем (ФКС1.1.); • здатність застосовувати сучасне програмне забезпечення для створення, опрацювання і аналізу математичних моделей засобів інформаційного забезпечення в мехатроніці та роботиці, використовувати сучасні інженерні та математичні пакети для створення віртуальних мехатронних приладів і систем та аналізу фізичних величин, що застосовуються в наукових експериментах, реальних лабораторних і промислових установках (ФКС1.4); • Здатність проводити експериментальне дослідження засобів інформаційного забезпечення в мехатроніці та робототиці, документувати результати експерименту та робити висновки на основі їх аналізу (ФКС1.6).
Результати навчання: У результаті вивчення дисципліни студент повинен: • вміти виконувати аналіз інженерних продуктів, процесів і систем за встановленими критеріями, обирати і застосовувати найбільш придатні аналітичні, розрахункові та експериментальні методи для проведення досліджень, інтерпретувати результати досліджень • знати основи інтелектуальних мехатронних систем, зокрема побудованих із використанням нейронних мереж, а також поняття про колективний штучний інтелект і його сучасний стан розвитку • розраховувати, конструювати, проєктувати, досліджувати, експлуатувати, ремонтувати, налагоджувати типові для обраної спеціалізації засоби вимірювань з застосуванням програмного середовища LabVIEW фірми National Instruments
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: – пререквізити: Основи мехатроніки. Уніфікуючі перетворювальні пристрої мехатроніки. Мехатронні модулі та системи, частина 1 – кореквізити: Проєктування мехатронних та робототехнічних систем. Сучасні технології проектування інформаційних приладобудівних систем
Короткий зміст навчальної програми: Напрями і принципи розвитку технічних модульних систем. Технологія віртуальних приладів і застосування програмного середовища LabVIEW при проектуванні мехатронних систем. Методи керування мехатронними системами. Інтелектуальні мехатронні системи керування. Способи організації взаємодії між елементами мехатронної системи
Опис: Дисципліною передбачено вивчення студентами основних понять, що стосуються штучного інтелекту та його сучасного стану розвитку, як бази для створення інтелектуальних мехатронних модулів і систем. Дисципліна покликана дати студентам основи інтелектуальних мехатронних модулів і систем, зокрема побудованих з використанням нейронних мереж, а також поняття про колективний штучний інтелект і його сучасний стан розвитку. Акцентовано увагу на реалізації мехатронних систем і модулів з використанням інтелектуальних агентів.
Методи та критерії оцінювання: • Поточний контроль: поетапне виконання роботи, консультації • Підсумковий контроль (100%): диференційований залік
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль: 1. Захист курсової роботи – 50 балів 2. Підсумковий тестовий контроль – 10 балів Заліковий контроль: 1. Письмова компонента - 30 балів 2. Усна компонента - 10 балів Разом за дисципліну - 100 балів
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: • Технологія віртуальних приладів і застосування програмного середовища LabVIEW при проектуванні мехатронних систем. Метод. вказівки до практичних занять з курсу “Мехатронні модулі та системи” (ч. 2) для студентів спеціальності 152 Метрологія та інформаційно-вимірювальна техніка зі спеціалізацією 152.05 Інформаційні технології в приладобудуванні /Укл.: В.О.Мокрицький.– Львів: НУЛП, 2021. - 26 с.. • ni.com/russia. LabVIEW – Вводный курс. • Ловейкін В. С. Мехатроніка: навч. посібник / В. С. Ловейкін, Ю. О. Ромасевич, Ю. В. Човнюк. – Київ : ЦП Компринт, 2012. – 358 с. • Дорожовець М.М., Івахів О.В., Мокрицький В.О. Уніфікуючі перетворювачі інформаційного забезпечення мехатроннихї систем: Навч. посібник – Львів, вид-во національного університету «Львівська політехніка», 2009. – 304 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).