Moduli

Osnovni cilji modula

Seznaniti študenta s pristopi in postopki identifikacije ter z uporabo inteligentnih sistemov pri preiskovanju podatkov, optimizaciji in vodenju, pri čemer bo glavni poudarek na primerih dobre prakse.

Predmeta modula

• Inteligentni sistemi za podporo odločanju

Predmet prikaže področje inteligentnih sistemov, poda osnovne metode inteligentnega modeliranja sistemov, osnove optimizacijskih postopkov kot gradnikov identifikacije, seznani z osnovami metod inteligentnega vodenja sistemov in prikaže primere uporabe inteligentnih sistemov.

Po uvodni predstavitvi področja inteligentnih sistemov za podporo odločanju bodo obravnavane metoda glavnih komponent, metode evolucijskega računanja, nevronske mreže, mehki (fuzzy) sistemi ter pristopi z metodami rojenja. Z obravnavanimi metodami bomo eksperimentirali na vajah , ki bodo potekale na programskem paketu Matlab-Simulink z dodatnimi knjižnicami (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference Systems – ANFIS in Neural Network Toolbox).

• Identifikacija

Predmet prikaže področje identifikacije dinamičnih sistemov na osnovi merjenih podatkov. Pri predmetu bomo spoznali različne postopke ocenjevanja parametrov v statičnih in dinamičnih sistemih s poudarkom na ovrednotenju vpliva motenj. Predavanja se bodo ves čas dopolnjevala s praktičnimi primeri identifikacije. Kakovost identificiranega modela je zelo odvisna od nastavitve načrtovalskih parametrov, zato bomo temu vidiku posvetili posebno pozornost in prikazali primere dobre in slabe prakse identifikacije sistemov.

Po uvodu na področje identifikacije bomo obravnavali nekatere koncepte teorije signalov in teorije sistemov. Kasneje bomo spoznali metodo najmanjših kvadratov in njene izpeljanke, ki jih uporabljamo za ocenjevanje parametrov sistema. Nadalje bomo obravnavali metode identifikacije neparametričnih modelov, prikazali probleme identifikacije nestabilnih sistemov in probleme identifikabilnosti v zaprti zanki ter seznanili slušatelje s praktičnimi problemi identifikacije. Na laboratorijskih vajah bodo študenti obravnavane metode praktično preizkusili tudi na realnih napravah.

Področja uporabe

Obravnavane metode in postopki so uporabni za namene vodenja, optimizacije in planiranja, spremljanja in nadzora delovanja sistemov, zaznavanja in diagnostike napak. Področje uporabe so procesna tehnika, avtonomni mobilni sistemi, sistemska informatika in logistika, proizvodni management, biološki sistemi in ostala.

Osnovni cilji modula

Seznaniti in usposobiti študente s konkretnimi znanji na področju evropske tehniške zakonodaje in infrastrukture ter pomembnimi segmenti tehniške kakovosti proizvodov.

Predmeta modula

Cilj predmeta Evropska tehniška zakonodaja in infrastruktura je seznaniti in usposobiti študente s konkretnimi znanji o evropski tehniški regulativi. Sem spada spoznavanje celotne infrastrukture na tehniškem področju, od standardizacije, akreditacije, meroslovja, sistema celovitega vodenja kakovosti, presoje in certificiranje sistemov za doseganje čim boljših uspehov. Študent pridobi znanje o zakonodaji tehniških zahtevah in varnosti. Velik poudarek pa je tudi na okoljski problematiki vezani na kakovost. Študent osvoji tudi znanja o evropskih direktivah. Cilj predmeta je prikaz dejavnosti in postopkov, ki jih izvede proizvajalec, da lahko pritrdi na proizvod oznako CE, oznako skladnosti z evropskimi direktivami. Na praktičnih primerih se utrdi teoretično znanje.

Cilj predmeta Tehniška kakovost je seznaniti in usposobiti študente s konkretnimi znanji o doseganju kakovosti sistemov. Sem spada spoznavanje sistema celovitega vodenja kakovosti, presoje in certificiranje sistemov, in spoznavanje orodij za doseganje čim boljših uspehov. Študent se pri predmetu nauči tehnike reševanja problemov s pomočjo orodij za kakovost. Poleg teh znanj pa pridobi še znanje o zanesljivosti gospodarnosti zakonodaji in varnosti. Laboratorijski praktikum omogoča konkretno udejanjanje teoretičnega znanja na realnih primerih.

Izpitni sistem

Študentje oba izpita modula B opravijo na koncu semestra po opravljenem praktikumu. V skladu z dogovorom je možno delno opravljanja izpita sproti med semestrom s kolokviji ali seminarsko nalogo.

Osnovni cilji modula

Študentu podati znanja o biomehanskih zakonitostih gibanja človeka in sintezi vodenja robotskih naprav, ki delujejo v interakciji s človekom. Študent pridobi temeljna znanja za uporabo in razvoj merilnih ter robotskih naprav za rehabilitacijo, šport in nove aplikacije, kjer je potreben prenos rešitev narave v prakso.

Predmeta modula

• Biomehanika

Predmet obravnava osnovne zakone mehanike z vidikov uporabe pri razumevanju in analizi živih sistemov. Pridobljena znanja obsegajo področja mehanike materialov in mehanskih struktur ter gibanja s poudarki na rehabilitaciji in športu. Biomehanski sistem človeka je obravnavan z vidikov statične, kinematične in dinamične analize. Obravnavani so mehanika sklepov in mišic, antropometrija in osnovne zakonitosti lokomocije skozi praktične primere analize stoje, hoje, teka in veslanja.

• Roboti v stiku s človekom

Predmet obravnava večmodalno interakcijo med človekom in robotom z namenom nadgradnje človekovih sposobnosti. Roboti v interakciji s človekom lahko delujejo na različnih nivojih. Človeku omogočajo natančnejše, enostavnejše in varnejše izvajanja nalog (kirurška in diagnostična robotika), s haptičnimi roboti moremo simulirati interakcije, ki zahtevajo fizični dotik človeka z okoljem, roboti lahko delujejo kot ojačevalniki človekove sile (eksoskeletni roboti), nadomeščajo amputirane dele telesa (robotske proteze), znotraj človeškega telesa omogočajo natančno diagnostiko in doziranje zdravilnih učinkovin, v industrijskem okolju pa sodelovanje človeka in robota omogoča natančnejše in hitrejše izvajanje nalog.

Osnovni cilji modula

Spoznati pomena razvoja in povezovanja znanj iz področja elektronike in fotonike, ki se odražata v mnogih sodobnih elektronskih napravah, od pametnih telefonov z naprednimi zasloni do elektronskih sistemov z optičnim prenosom in hitro obdelavo podatkov.

Predmeta modula

V sklopu prvega predmeta Preizkušanje elektronskih vezij se bomo seznanili z najpogostejšimi napakami, ki se pojavljajo v današnjih elektronskih vezjih, ter s postopki za njihovo čim hitrejše odkrivanje in odpravljanje, saj je vsako kasnejše odpravljanje napak izredno zamudno, drago in negativno vpliva na ugled podjetja. Z namenom učinkovitejšega in hitrejšega preizkušanja delovanja elektronskih vezij in sistemov bomo spoznali metode za avtomatsko preizkušanje vezij in najpomembnejše postopke za snovanje vezij z upoštevanjem preizkušanja.

Pri drugem predmetu z naslovom Fotonika se bomo po pregledu različnih sodobnih rešitev in odprtih izzivov na širšem področju fotonike osredotočili na segment, ki postaja v zadnjem času vse bolj pomemben – fotonska integrirana vezja. Spoznali se bomo z osnovnimi gradniki integrirane fotonike, obstoječimi rešitvami vezij in v okviru laboratorijskih vaj načrtali nekatera preprosta fotonska vezja. Cilj predmeta je, da se študenti seznanite z odprtimi izzivi fotonike, spoznate pomen in razumete delovanje gradnikov fotonike, predvsem fotonskih integriranih vezij. Spoznali bomo tudi druge aktualne gradnike sodobne fotonike.

Osnovni cilji modula

Študentom podati širši pogled na problem oskrbe z energijo. Podane bodo osnovne značilnosti, tehnične možnosti izkoriščanja ter ekonomske kazalce in perspektive pri izrabi primarnih energentov tako globalno kot v slovenskem prostoru. Razložene bodo prednosti in omejitve uporabe sonaravnih virov za zadovoljevanje energetskih potreb.

Poseben poudarek vsebine je namenjen alternativnim virom električne energije, njihovi uporabi ter možnosti njihovega vključevanja v elektroenergetski sistem v luči kakovosti električne energije in stabilnosti elektroenergetskega sistema.

Predmeta modula

Predmet Alternativni viri električne energije in energetski trgi: Študenti se bodo seznanili s tehnologijami pridobivanja električne energije iz alternativnih virov in primerjavo s konvencionalnimi načini. Poudarek je na tehnologijah, načinu pretvorbe energij v električno energijo. Študentje bodo spoznali tehnične, ekonomske in okoljevarstvene vplive tehnologij pridobivanja električne energije iz alternativnih virov.

Predmet Energetika: Vloga izkoriščanja energetskih virov pri razvoju civilizacije in družbe, globalni pogled na problematiko oskrbe z energijo, razdelitev energetskih virov in osnovne energetske pretvorbe. Viri energije ter njihov nastanek in osnovne značilnosti, osnovni fizikalni principi in tehnologija izkoriščanja, svetovni potenciali, izkoristki, osnovni ekonomski kazalci izkoriščanja, trend porabe, zaloge in poraba v Sloveniji. Dileme in tehnične težave zadovoljevanja energetskih potreb z energijo iz sonaravnih virov, vpliv energetskih pretvorb na okolje, ekonomsko ovrednotenje zadovoljevanja energetskih potreb, pogled v prihodnost.

Osnovni cilji modula

Študentom posredovati mnogokrat prezrto zavedanje o vzajemnem vplivu tehničnih izboljšav na področju izgradnje sodobnih elektronskih napajalnih naprav, ki ne bi bilo tako intenzivno brez poznavanja snovnih lastnosti osnovnih gradnikov in njihovih izdelavnih tehnologij. Raziskovalni trend slednjih pa narekujejo vedno višje zahteve po energijski učinkovitosti pretvorniških naprav in njihov prodor na področja, kjer sta zanesljivost in varnost ključnega pomena.

Predmeta modula

Predmet Elektronske napajalne naprave podaja širši vpogled v pretvorbo električne energije v raznovrstnih napajalnih napravah in sistemih s stališča zanesljivega in varnega obratovanja. Podaja detajlnejši vpogled v delovanje in načrtovanje stikalnih napajalnih sistemov od izbire močnostnih elementov do optimizacije internih regulacijskih zank. Pozornost je posvečena tudi elektromagnetni kompatibilnosti (EMC), še posebej: izvorom in načinom razširjanja elektromagnetnih motenj, ukrepom in komponentam za zmanjšanje EM motenj ter postopkom in preizkusom ugotavljanja skladnosti z EMC. Cilj predmeta je usposobiti študenta za poglobljeno analizo pretvorniških naprav in za samostojno načrtovanje, realizacijo in optimizacijo stikalnih pretvorniških naprav.

Predmet Materiali in tehnologije obravnava materiale na področju močnostne elektrotehnike. Podrobneje opisuje postopke za določanje snovnih lastnosti ter podaja podrobnejši vpogled na: kristalografijo in izbrane kristalne strukture, kovinske materiale, topnost kovin, zlitine, hladno preoblikovanje kovin, izbrane kovinske materiale in njihove lastnosti, materiale za električne kontakte, kontaktna napetost, termoelektrične pojave, elektrokemične člene, vodik in gorivne celice, uporovne materiale, superprevodne materiale, spajke in spajkalna zaščitna sredstva. Pri magnetnih materialih se podrobneje posvetimo razdelitvi magnetnih materialov, magnetnemu momentu pri feromagnetnih materialih, magnetni anizotropiji, domenam in pregradam, tehnologiji izdelave mehkomagnetnih in trdomagnetnih materialov ter praktičnim primerom uporabe magnetnih materialov. Obravnava izolacijskih materialov oz. dielektrikov je podrobneje osredotočena na: vrste polarizacij v snoveh, dielektrične izgube, termoplaste, duroplaste, elastomere, kompozite, pline, tekočine, anorganske dielektrike.

Osnovni cilji modula

Študentom podati znanja s področja načrtovanja sodobnih terminalnih naprav in storitev. Vsebina osvetljuje potrebne gradnike storitvenih sistemov, od zajema senzorskih podatkov, procesiranja in povezljivosti, do uporabniških vmesnikov in pripadajoče uporabniške izkušnje.

Predmeta modula

Predmet Terminalske naprave in uporabniški vmesniki podaja osnovna znanja s področja komunikacije med človekom in strojem. Vsebuje pregled področja človeške zaznave in obdelave informacij, lastnosti vhodno-izhodnih naprav, njihove povezljivosti ter zgradbe in funkcionalnosti. Poudarek je na razumevanju delovanja terminalske opreme, vhodno-izhodnih tehnologij in pripadajočih tehnik, senzorjev in biometrike ter vizualnih, zvočnih in haptičnih vmesnikov. Študentje osvojijo tudi osnove postopkov načrtovanja, razvoja in ovrednotenja uporabniških vmesnikov z upoštevanjem specifičnih omejitev različnih terminalov in zagotavljanje najboljše uporabniške izkušnje. Pri laboratorijskih vajah študentje v več korakih načrtajo in implementirajo izbran uporabniški vmesnik in preprosto mobilno aplikacijo.

Predmet Mobilnost in internet stvari študentke in študente podrobno seznani z novo tehnološko revolucijo t.i. internetom stvari (angl. Internet of Things – IoT). Predstavljene so lastnosti sodobnih mobilnih in brežičnih omrežij za podporo komunikacijam IoT, kot so NB-IoT, 5G, LoRaWAN, Wi-Fi 6 in omrežni protokoli IoT. Poleg tega so slušatelji seznanjeni s mobilnimi napravami IoT, oblačnimi platformami IoT, kot tudi tehnologijami, ki danes omogočajo napredne aplikacije IoT: računalništvo v oblaku, obdelava masovnih podatkov, varnostni pristopi in umetna inteligenca. Slušatelji osvojijo storitvena področja interneta stvari: pametna mesta, tovarne prihodnosti, inteligentne stavbe, sodobno kmetijstvo, transportni sistemi, e-zdravstvo, pametna energetska omrežja itd.
Pri laboratorijskih vajah študentke in študentje v ekipah rešujejo konkretni problem in projektno gradijo aplikacijo IoT s pripadajočo napravo IoT, napredno komunikacijsko tehnologijo in povezavo v oblačno platformo.

Osnovni cilji modula

Seznaniti študenta z osnovnimi znanji operativnega upravljanja proizvodnih procesov ter z vpeljavo inteligentnih metod v področje industrijske informatike, ki je temelj obvladovanja sodobnih kompleksnih tehnoloških procesov.

Predmeti modula

• Proizvodni management (3-0-2)

Izvedbeno naravnan pogled na tehnike operativnega upravljanja. Uporaba sodobnih orodij informacijske tehnologije pri planiranju in vodenju proizvodnih procesov. Napredno planiranje in razvrščanje opravil, merjenje in spremljanje učinkovitosti proizvodnje, planiranje in vodenje projektov.

• Industrijska informatika (3-0-2)

Spoznavanje področja industrijske informatike. Seznanjanje z računalniškimi orodji za upravljanje s podatki, diskretno simulacijo, razvoj kompleksnih krmilnih sistemov. Spremljanje, nadzor in vodenje tehnoloških procesov ter pripadajoči uporabniški vmesniki.

• Seminar: Inteligentno vodenje (1-0-4)

Spoznavanje metod inteligentnega vodenja in njihova praktična uporaba. Poglobljeno samostojno projektno usmerjeno delo na realnih problemih modeliranja, simulacije ali vodenja.

Način dela

Laboratorijske vaje pri predmetih modula vključujejo delo s profesionalnimi programskimi orodji, ki se uporabljajo pri analizi, planiranju in vodenju proizvodnih in sorodnih procesov. Seminar poteka v obliki projektnih nalog.

Uporabnost pridobljenih znanj

Sposobnost razvoja in uporabe naprednih informacijskih sistemov za vodenje, ki vključujejo tehnike računske inteligence, omogoča povečevanje učinkovitosti proizvodnih, transportnih in infrastrukturnih tehnoloških procesov, ki so temelj sodobnega načina življenja.

Osnovni cilji modula

Seznaniti študenta z naprednimi postopki in tehnologijami vidnega in slušnega zaznavanja v inteligentnih več-senzorskih sistemih, ki postavljajo človeka v središče svoje pozornosti.

Predmeti modula

• Slikovne tehnologije

Spoznavanje z naprednejšimi postopki in tehnologijami vidnega zaznavanja v inteligentnih več-senzorskih sistemih ter seznanjanje z možnostmi uporabe slikovnih tehnologij v industriji, avtomatiki, robotiki, inteligentnih video-nadzornih sistemih, prometu in športu.

• Govorne tehnologije

Spoznavanje s področjem naprednih govornih tehnologij, ki omogočajo človeku najbolj naravno sporazumevanje z napravami v ambientalnih inteligentnimi sistemih ter seznanjanje z različnimi računalniškimi orodji, ki omogočajo izgradnjo takšnih sistemov.

• Seminar iz biometričnih sistemov

Spoznavanje z osnovnimi načeli in gradniki biometričnih sistemov ter predstavitev primerov tovrstnih sistemov za samodejno razpoznavanje ljudi. Izvedba seminarskega projekta, ki vključuje razvoj izbranega primera biometričnega sistema ter raziskavo možnosti njegove uporabe pri varnostnih in nadzornih sistemih.

Način dela

V okviru predmetov modula se bodo študenti spoznali z računalniškimi orodji in programskimi jeziki, kot so Matlab, C/C++, OpenCV, Java, Netbeans, Weka, Sphinx in FreeTTS.

Uporabnost pridobljenih znanj

Razvoj in uporaba gradnikov ambientalnih inteligentnih sistemov, ki vključujejo vidno in slušno zaznavanje ter biometrijo. Razvoj sistemov, ki omogočajo samodejno zaznavanje, razpoznavanje, sledenje in prilagajanje človeku in njegovim potrebam pri podpori njegovemu delovanju, varnosti in udobju.

Osnovni cilji modula

Predstaviti aktualne vidike zagotavljanja interaktivnih storitev in širokopasovnih povezav in v operaterskih in poslovnih okoljih. Podali vam bomo vsebinske in tehnične vidike različnih sistemov ter z njimi povezane ekonomske aspekte – tako globalno kot v slovenskem prostoru. Razložili bomo prednosti in omejitve uporabe posameznih omrežij za izpolnjevanje potreb različnih informacijskih in komunikacijskih storitev IKT.

Predmeti modula

• Slikovne tehnologije

Spoznavanje z naprednejšimi postopki in tehnologijami vidnega zaznavanja v inteligentnih več-senzorskih sistemih ter seznanjanje z možnostmi uporabe slikovnih tehnologij v industriji, avtomatiki, robotiki, inteligentnih video-nadzornih sistemih, prometu in športu.

• Govorne tehnologije

Namen predmeta Omrežja 2 je podati poglobljen pregled gradnikov, mehanizmov ter sodobnih konceptov delovanja omrežnih sistemov, kot na primer evolucija paketne hrbtenice (EPC) in mobilnih sistemov naslednje generacije (5G). Spoznali boste nove povezovalne načine ter virtualizacijo omrežnih in sistemskih virov (NFV) ter programsko definirana omrežja (SDN). Razumeli boste napredne koncepte, arhitekture, protokole in storitvene modele operaterskih in poslovnih okolij ter znanje nadgradili pri praktičnem delu z operatersko in poslovno opremo. Pisni del predmeta je nadomeščen s »hands-on« delom na opremi.

Namen predmeta Telekomunikacijske storitve je spoznati področja sodobnih telekomunikacijskih storitev s stališča uporabljanih tehnologij, arhitektur, načinov distribucije in načina razvoja storitev. Spoznali boste delovanje interaktivnih storitev v sistemih IPTV, delovanje spletnih in mobilnih aplikacij, delovanje rešitev s področja Interneta stvari, ipd. Pri predmetu se boste seznanili tudi z snovanjem uporabniških vmesnikov in ocenjevanjem uporabniške izkušnje (Ux).

Satelitske komunikacije in navigacija
Akustika v komunikacijah