Wydział Informatyki
Kierunek studiów Informatyka Poziom i forma studiów drugiego stopnia niestacjonarne
Specjalność / Ścieżka dyplomowania Systemy Inteligentne Profil kształcenia ogólnoakademicki
Nazwa przedmiotu Inteligentne metody przetwarzania sygnałów Kod przedmiotu INZ2IPS
Rodzaj przedmiotu obieralny
Forma zajęć i liczba godzin W Ć L P Ps T S Semestr 2/3
10 20 Punkty ECTS 3
Przedmioty wprowadzające
Cele przedmiotu

Celem przedmiotu jest wprowadzenie studentów do zaawansowanych metod przetwarzania sygnałów z elementami uczenia maszynowego. Po ukończeniu przedmiotu studenci powinni nabyć wiedzę (w ramach wykładu) oraz umiejętności (na pracowni specjalistycznej) pozwalające im na zaprojektowanie oraz zaimplementowanie zaawansowanych algorytmów przetwarzania sygnałów z użyciem oprogramowania wysokiego poziomu, np. MATLAB, Python lub R.

Treści programowe

Wykład:
1. Wprowadzenie. Przykłady sygnałów EMG, EEG, EKG, IMU oraz audio.
2. Przetwarzanie wstępne sygnałów.
3. Wprowadzenie do filtrów adaptacyjnych oraz algorytmów separacji źródeł sygnału.
4. Kształtowanie wiązki.
5. Parametryzacja sygnałów oraz elementy uczenia maszynowego.
6. Automatyczne rozpoznawanie czynności.
7. Przetwarzanie sygnałów w zastosowaniach medycznych.
8. Obliczeniowa analiza scen dźwięku (CASA).
9. Pozyskiwanie informacji z muzyki (MIR).
10. Rozpoznawanie zdarzeń oraz scen dźwiękowych.
11. Przetwarzanie dźwięku przestrzennego.
12. Głębokie uczenie w inżynierii sygnałów.
13. Zastosowanie inteligentnego przetwarzania sygnałów do komponowania muzyki i tworzenia graficznych dzieł sztuki.
14. Współczesne trendy w przetwarzaniu sygnałów.

Pracownia specjalistyczna:
1. Opracowanie algorytmu uzdatniania i przetwarzania wstępnego sygnałów EMG, EEG, EKG, IMU lub audio.
2. Opracowanie algorytmu parametryzacji sygnałów do celów uczenia maszynowego.
3. Opracowanie algorytmu automatycznej klasyfikacji sygnałów na potrzeby np. rozpoznawania gestów, identyfikowania osób, rozpoznawania zdarzeń lub scen dźwiękowych, pozyskiwania informacji z muzyki.
4. Wykorzystanie algorytmów głębokiego uczenia do celów analizy, klasyfikacji i syntezy sygnałów.

Metody dydaktyczne

metoda projektów,   pokaz,   programowanie z użyciem komputera,   wykład problemowy,   wykład informacyjny,  

Forma zaliczenia

Wykład - test pisemny.
Pracownia specjalistyczna - pisemne sprawozdanie ze zrealizowanych projektów i ich ustna obrona.

Symbol efektu uczenia się Zakładane efekty uczenia się Odniesienie do kierunkowych efektów uczenia się
EU1 posiada rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu inteligentnego przetwarzania sygnałów INF2_W03
INF2_W05
INF2_W07
EU2 umie sklasyfikować i porównać metody inteligentnego przetwarzania sygnałów INF2_W05
INF2_W07
EU3 zna trendy i wyzwania związane z inteligentną inżynierią sygnałów INF2_W06
EU4 potrafi zaprojektować i wdrożyć algorytmy inteligentnego przetwarzania sygnałów z użyciem oprogramowania wysokiego poziomu INF2_U03
INF2_U04
INF2_U08
EU5 potrafi zaplanować, przeprowadzić i opisać eksperyment związany z inteligentnym przetwarzaniem sygnałów INF2_U05
INF2_U06
INF2_U09
Symbol efektu uczenia się Sposób weryfikacji efektu uczenia się Forma zajęć na której zachodzi weryfikacja
EU1 test pisemny W
EU2 test pisemny W
EU3 test pisemny W
EU4 pisemne sprawozdanie ze zrealizowanych projektów oraz ich ustna obrona Ps
EU5 pisemne sprawozdanie ze zrealizowanych projektów oraz ich ustna obrona Ps
Bilans nakładu pracy studenta (w godzinach) Liczba godz.
Wyliczenie
1 - Udział w wykładach - 10x1h 10
2 - Udział w pracowni specjalistycznej - 10x2h 20
3 - Opracowanie sprawozdań z pracowni i wykonanie pracy samodzielnej 25
4 - Udział w konsultacjach 2
5 - Samodzielna nauka i przygotowanie do zaliczenia wykładu 18
RAZEM: 75
Wskaźniki ilościowe GODZINY ECTS
Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela 32
(1)+(4)+(2)
1.3
Nakład pracy studenta związany z zajęciami o charakterze praktycznym 45
(3)+(2)
1.8
Literatura podstawowa

1. U. Zölzer (Ed.), DAFX: Digital Audio Effects, Wiley, 2011.
2. P. Porwik, Wybrane metody cyfrowego przetwarzania sygnałów z przykładami programów w Matlabie, Helion, 2016.
3. G. Richard, T. Virtanen, J.P. Bello, N. Ono and H. Glotin: Introduction to the special section on sound scene and event analysis. IEEE/ACM Trans. Audio Speech Lang. Process. 25(6), pp. 1169–1171, 2017.

Literatura uzupełniająca

1. K. Choi, G. Fazekas, K. Cho and M. Sandler: A Tutorial on Deep Learning for Music Information Retrieval. https://arxiv.org/abs/1709.04396 (available online), accessed in September, 2018.
2. D. Stowell, D. Giannoulis, E. Benetos, M. Lagrange, M.D. Plumbley: Detection and classification of acoustic scenes and events. IEEE Trans. Multimedia 17(10), pp. 1733–1746, 2015.

Jednostka realizująca Katedra Mediów Cyfrowych i Grafiki Komputerowej Data opracowania programu
Program opracował(a) dr hab. inż. Sławomir Zieliński 2020.05.22