Інформаційні технології в проєктуванні

Спеціальність: Комп'ютерні науки (Проектування і програмування інтелектуальних систем та пристроїв)
Код дисципліни: 6.122.12.E.066
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Системи автоматизованого проектування
Лектор: к.т.н., доцент каф. САП Здобицький Андрій Ярославович
Семестр: 5 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Набуття студентами теоретичних знань та практичних навиків щодо сучасних наукових концепцій, понять, методів проектування та технологій візуалізації тримірних об'єктів з використанням сучасних інформаційних технологій в системах автоматизованого проектування.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування та розвиток у студентів наступних компетентностей: Загальні компетентності ЗК1. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу. ЗК6. Здатність вчитися й оволодівати сучасними знаннями ЗК7. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел. ЗК8. Здатність генерувати нові ідеї (креативність). ЗК9. Здатність працювати в команді. ЗК11. Здатність приймати обґрунтовані рішення Фахові компетентності спеціальності ФК1. Здатність до математичного формулювання та досліджування неперервних та дискретних математичних моделей, обґрунтовування вибору методів і підходів для розв’язування теоретичних і прикладних задач у галузі комп’ютерних наук, аналізу та інтерпретування. ФК2. Здатність до виявлення статистичних закономірностей недетермінованих явищ, застосування методів обчислювального інтелекту, зокрема статистичної, нейромережевої та нечіткої обробки даних, методів машинного навчання та генетичного програмування тощо. ФК3. Здатність до логічного мислення, побудови логічних висновків, використання формальних мов і моделей алгоритмічних обчислень, проектування, розроблення й аналізу алгоритмів, оцінювання їх ефективності та складності, розв’язності та нерозв’язності алгоритмічних проблем для адекватного моделювання предметних областей і створення програмних та інформаційних систем. ФК4. Здатність використовувати сучасні методи математичного моделювання об’єктів, процесів і явищ, розробляти моделі й алгоритми чисельного розв’язування задач математичного моделювання, враховувати похибки наближеного чисельного розв’язування професійних задач. ФК5. Здатність здійснювати формалізований опис задач дослідження операцій в організаційно-технічних і соціально економічних системах різного призначення, визначати їх оптимальні розв’язки, будувати моделі оптимального управління з урахуванням змін економічної ситуації, оптимізувати процеси управління в системах різного призначення та рівня ієрархії. ФК6. Здатність до системного мислення, застосування методології системного аналізу для дослідження складних проблем різної природи, методів формалізації та розв’язування системних задач, що мають суперечливі цілі, невизначеності та ризики. ФК7. Здатність застосовувати теоретичні та практичні основи методології та технології моделювання для дослідження характеристик і поведінки складних об'єктів і систем, проводити обчислювальні експерименти з обробкою й аналізом результатів ФК8. Здатність проектувати та розробляти програмне забезпечення із застосуванням різних парадигм програмування: узагальненого, об’єктно-орієнтованого, функціонального, логічного, з відповідними моделями, методами й алгоритмами обчислень, структурами даних і механізмами управління. ФК11. Здатність до інтелектуального аналізу даних на основі методів обчислювального інтелекту включно з великими та погано структурованими даними, їхньої оперативної обробки та візуалізації результатів аналізу в процесі розв’язування прикладних задач. ФК15. Здатність до аналізу та функціонального моделювання бізнес-процесів, побудови та практичного застосування функціональних моделей організаційно- економічних і виробничо-технічних систем, методів оцінювання ризиків їх проектування. ФК16. Здатність реалізовувати високопродуктивні обчислення на основі хмарних сервісів і технологій, паралельних і розподілених обчислень при розробці й експлуатації розподілених систем паралельної обробки інформації. Програмні результати навчання ПР1. Застосовувати знання основних форм і законів абстрактно-логічного мислення, основ методології наукового пізнання, форм і методів вилучення, аналізу, обробки та синтезу інформації в предметній області комп'ютерних наук Уміння УМ2 Реалізовувати засвоєні поняття, концепції, теорії та методи в інтелектуальній і практичній діяльності в галузі комп’ютерних наук, осмислювати зміст і послідовність застосування способів виконання дій, узагальнювати і систематизовувати результати робіт
Результати навчання: Знати основні поняття та методологію проектування об’єктів та систем; Знати методи та засоби побудови 3D об’єктів. Знати можливості сучасних графічних редакторів для розробки 3D моделей; Вміти застосовувати методи тривимірного моделювання у вирішенні різних прикладних задач; Вміти використовувати хмарні сервіси і середовище моделювання для роботи з 3D об’єктами. Знати технології 3D-сканувания та 3D друку. Знати технологій візуалізації та створення фотореалістичних моделей
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: пререквізити: Системи інтелектуального аналізу та візуалізації даних кореквізити: Адміністрування комп’ютерних систем проектування
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна «Інформаційні технології в проектуванні» належить до циклу професійної підготовки і викладається в одному семестрі. Метою вивчення навчальної дисципліни є набуття студентами теоретичних знань та практичних навиків щодо сучасних наукових концепцій, понять, методів проектування та технологій візуалізації тримірних об'єктів з використанням сучасних інформаційних технологій в системах автоматизованого проектування. Студенти вивчатимуть основні поняття та методологія проектування об’єктів та систем, технічне забезпечення комп’ютерного проектування, методи створення простих 3D моделей, модифікатори проектування і їх види. Особливості полігонального моделювання, методи сканування 3D об’єктів, побудова моделі об'єкта фотограмметричним методом вимірювання, оцифрування об'єкту за допомогою тріангуляційного лазерного сканера, а також робота з текстурою об’єктів, методами рендерінгу зображень і анімації.
Опис: Основні поняття та методологія проектування об’єктів та систем. Системний (структурний) рівень комп’ютерного проектування об’єктів Інформаційне забезпечення комп’ютерного проектування. Інженерія знань в САПР Технічне забезпечення комп’ютерного проектування. Методи створення простих 3D моделей. Модифікатори проектування. Види і використання модифікаторів. Полігональне моделювання. Методи сканування 3D об’єктів Оцифрування об'єкту за допомогою тріангуляційного лазерного сканера Фотограмметрія.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль (45%): письмові звіти з лабораторних, практичних робіт, усне опитування, виконання розрахунково-графічних та контрольних робіт, підготовка презентацій. Підсумковий контроль (55%, екзаменаційний контроль): тестування (45%), усна компонента (10%).
Критерії оцінювання результатів навчання: Лабораторні роботи ЛР - 40 % Письмова компонента ЕК 50% Усна компонента ЕК 10%
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: - Brian Evans. Practical 3D Printers: The Science and Art of 3D Printing / Evans Brian. – New York: Apress , 2012. – 332 s. - Лотошинська Н., Ізонін І. Технології 3D-моделювання в програмному середовищі 3ds Max з дисципліни "3D-Графіка" – Львів, Львівська політехніка., 2020. – 216 с. - Табунщик Г. В. Проектування, моделювання та аналіз інформаційних систем : навч. посіб. / Г. В. Табунщик, Р. К. Кудерметов, А. В. Притула. – Запоріжжя : ЗНТУ, 2011. – 292 с. - Мінухін С. В. CASE-технології. Конспект лекцій / С. В. Мінухін. – Х. : РВВ ХНЕУ, 2005. – 162 с - Мінухін С. В. Методи і моделі проектування на основі сучасних CASE-засобів / С. В. Мінухін, О. М. Беседовський, С. В. Знахур. – Х. : Вид ХНЕУ, 2008. – 272 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).