Cílem předmětu je vzbudit zájem o program, o jeho hlavní myšlenky, představit možnosti, rozvinout zvídavost a motivovat studenty, aby se těšili na další studium včetně náročných teoretických předmětů v celém průběhu studia.
Organizace studia a předmětů
Studium probíhá podle studijního plánu určeného příslušným studijním programem. Studijní plán předepisuje skladbu povinných či povinně volitelných předmětů programu, předmětů oboru/specializace, dalších skupin předmětů a předmětů volitelných. Studijní plán obsahuje rovněž ohodnocení předmětů kredity a dále minimální počty kreditů, které musí student v různých skupinách předmětů získat. Po společném prvním roce se studijní plán některých programů dělí na obory/specializace. Studenti si volí případný obor/specializaci v průběhu letního semestru 1. ročníku. Překročí-li počet zájemců o určitý obor/specializaci kapacitu oboru/specializace, přihlíží se ke studijním výsledkům v 1. Před každým dalším semestrem si student zapisuje předměty.
Předměty se dělí na povinné předměty programu (označují se písmenem P), povinné předměty oboru či specializace (PO či PZ), povinně volitelné předměty (PV) a volitelné předměty (V). Kromě skupiny předmětů deklarovaných přímo jako volitelné jsou pro studenta volitelnými předměty všechny předměty bakalářských programů na FEL, které nemá ve svém studijním plánu (tyto předměty pak budou ve studentově studijním plánu bez role). Úspěšné ukončení studia je dáno dosažením 180 kreditů v předepsané skladbě předmětů a vykonáním bakalářské státní závěrečné zkoušky, která sestává z obhajoby bakalářské práce a zkoušky z teoretických základů a odborné problematiky programu. Pro zkoušku z teoretických základů a odborné problematiky byly vypracovány tematické okruhy.
V průběhu výuky navštěvuje přednášky (účast není povinná, ale doporučená) a cvičení (účast je povinná, požadavky stanoví příslušný vyučující). Pro ukončení každého předmětu je třeba získat zápočet do konce zkouškového období příslušného semestru; u některých předmětů je zápočet klasifikovaný. Většina předmětů vyžaduje ještě pro ukončení předmětu složení zkoušky. Zkoušky se skládají v termínech vypsaných ve zkouškovém období příslušného semestru, případně v posledních dvou týdnech jeho výukové části (tzv. předtermíny). Student může zkoušku konat v jednom řádném a jednom opravném termínu; případný druhý opravný termín lze za celé bakalářské studium využít nejvýše šestkrát. Další opravné termíny jsou nepřípustné. Předměty, které student úspěšně neukončil, si může zapsat podruhé; každý předmět si však může student zapsat nejvýše dvakrát. Pokud ani při druhém zapsání povinného nebo povinně volitelného předmětu (netýká se volitelných předmětů) student zkoušku úspěšně nesložil, studium se ukončuje pro nesplnění studijních povinností. Za každý další rok je pak nutné získat minimálně 40 kreditů. Celkově je třeba v bakalářském programu získat 180 kreditů (včetně kreditů za bakalářskou práci) ve skladbě určené studijním plánem. Standardní doba studia v bakalářském studijním programu jsou 3 roky, maximální doba studia, během níž je třeba studium ukončit, je 6 let (včetně absolvování bakalářské státní závěrečné zkoušky).
Průběh cvičení a projekty
Studenti v týmech (obvykle tříčlenných) navrhnou a realizují jednoduché autonomní mobilní roboty (např. ze stavebnice LEGO Mindstoms) schopné splnit zadané úlohy. Hned na začátku studia studenti poznají podstatu tvůrčí inženýrské a výzkumné práce, kdy k úspěšnému zvládnutí úkolu je zapotřebí skloubit mnoho různých dovedností a poznatků, teoretických i praktických. Stavebnice mají studenti k dispozici po celou dobu semestru, částečně tedy řeší zadané úlohy mimo školu.
Cvičení je vedeno formou samostatné práce na zadaném úkolu. Studenti utvoří maximálně 3 členné týmy. V těchto týmech řeší samostatně zadaný úkol. Na začátku semestru jsou studenti seznámeni s programovým vybavením a technickými prostředky. Dále jsou představeny některé algoritmy pro zpracování dat ze senzorů, které je možné použít k řešení zadané úlohy. Přibližně v polovině semestru studenti předvedou vyučujícímu svoje stávající řešení. Na konci semestru studenti předvedou výsledné řešení, odevzdají program a technickou zprávu popisující toto řešení a formou krátké prezentace představí své řešení kolegům na cvičení v zápočtovém týdnu.
Cvičení obvykle probíhá na robotech TurtleBot v laboratoři KN:E-130. Vaše práce (řešení) budou bodovány s ohledem na obtížnost úlohy, včasnost a funkčnost řešení. Celkem můžete získat maximálně 100 bodů. Za pozdní odevzdání bude bodové hodnocení sníženo. Toto snížení je uvedeno v odevzdávacím systému. Získali jste minimálně 50 bodů.
Harmonogram cvičení
- 19. a 20. 2.: Úvod, organizace, zadání úlohy.
- 26. a 27. 2.: Seznámení s programovým vybavením (ROS, Simulátor, rozhraní v Python).
- 5. a 6. 3.: Kamera, obraz a jeho zpracování (barevný prostor, segmentace).
- 12. a 13. 3.: Model kamery a 3D data (projekce, algoritmus RANSAC, transformace RGB / 3D).
- 19. a 20. 3.: Technická zpráva a její obsah (kratší prezentace a dotazy).
- 26. a 27. 3.: Samostatné řešení úlohy a konzultace.
- 2. a 3. 4.: Předvedení stávajícího řešení cvičícímu.
- 9. 4. - 15. 5.: Samostatné řešení úlohy a konzultace.
- 21. a 22. 5.: Vyhotovení technické zprávy, ve které dokumentujete všechny kroky. Navrhněte úlohu pro příští rok a stručně jí v technické zprávě popište. Vaše řešení předvedete vyučujícímu. V zápočtovém týdnu je možné předvést řešení a předat zprávu v době cvičení.
Technická zpráva a programování
Technická zpráva by měla obsahovat rozbor problému, návrh postupu řešení, očekávanou funkčnost systému a experimentální výsledky (uveďte výsledky pro jednotlivé snímky např. přehledněji). Dále by měla obsahovat návrh úlohy pro příští rok. Zpráva může být vysázena v libovolném nástroji, který umí sázet také matematiku, kterou bude zpráva pravděpodobně obsahovat. Zpráva ani specifikace by neměly obsahovat věcné ani gramatické chyby. Měla by být formulována jasně a jednoznačně. Formální matematické zápisy by měly být ve formě používané v matematických knihách, ne ve formě programátorského pseudokódu.
V rámci předmětu se požaduje samostatná práce týmů. Je dovoleno užívat různé knihovny, které implementují standardní algoritmy. V takovém případě je třeba ve zprávě citovat použité zdroje. Mělo by se jednat o zdroje volně dostupné z pohledu studenta. Není dovoleno používat práce Vašich kolegů či předchůdců. Každý tvůrce je odpovědný za to, že se jeho dílo nedostane do rukou dalším kolegům. V případě odevzdání shodných prací se penalizují všichni dotčení studenti, tedy i ti, kteří dali dílo k dispozici.
Všechny identifikátory budou splňovat požadavky PEP 8. Pomocí Docstring budou komentovány soubory (moduly), třídy, funkce a metody. Můžete si zvolit výjimky z pravidel PEP 8, které budou dále zvyšovat čitelnost kódu.
Obsah předmětu a hodnocení
Předmět je úvodem do široké oblasti umělé inteligence a poskytuje potřebné základy pro návrh algoritmů pro řízení strojů. Navazuje na znalosti prohledávání stavového prostoru a rozšiřuje je uvažováním nejistoty v přechodech mezi stavy. Předmět představuje i základy posilovaného učení pro problémy, kde o přechodech mezi stavy nic nevíme. Poslední část předmětu představuje Bayesovskou rozhodovací úlohu a učení s učitelem, které je demonstrováno na lineárních klasifikátorech různých typů. Studenti si znalost procvičí na semestrálních úlohách, v nichž budeme používat Python, který si studenti mohli osvojit v předmětech B3B33ALP, B4B33RPH, nebo BAB37ZPR. Prerekvizity: V kurzu očekáváme základní znalost lineární algebry. Budeme také potřebovat něco málo z teorie pravděpodobnosti a statistiky; tyto znalosti vám poskytneme přímo v kurzu.
Hodnocení bude složeno ze 3 základních komponent: práce během semestru, test v průběhu semestru (midterm) a závěrečná zkouška. Práce během semestru (samostatné úlohy) 45%. Během semestru je možné získat bonusové body za úspěšné vyřešení kvízů či diskuze na cvičeních. Tyto body vám mohou pomoci vylepšit celkový součet. Docházku budeme sledovat především pro naši potřebu, např. pro zapamatování jmen. Předpokládáme, že diskuse nad problémy a konzultace k úlohám budou probíhat především na cvičení. Konzultace mimo dobu cvičení na vyžádání. Malé úlohy a kvízy nebudou nahrazovány. Pro účast na zkoušce je třeba mít udělený zápočet.
Nasazení autonomního vytyčovacího robota TinySurveyor Terra poprvé v ČR
Informace pro studenty prvního ročníku
V 1. semestru studia bude mít každý nový student automaticky vygenerovaný rozvrh, jenž si vytiskne z webu FEL; rozvrh bude k dispozici nejdříve v posledním zářijovém týdnu. Výuka bude zahájena dne 29. Na prvním cvičení předmětu X36ALG obdržíte uživatelské jméno a hlavní přístupové heslo pro přístup k počítačové síti FEL ČVUT. Vyplní každý student čitelně u zápisu. Adresa trvalého bydliště musí odpovídat adrese v občanském průkazu, v případě cizinců v cestovním pasu. Cizí státní příslušníci vyplní rovněž svou aktuální kontaktní adresu na území ČR; není-li jim dosud známa, dostaví se do PEO a tuto adresu doplní nejpozději do 12. 10. 2008. Je nutno dále vyplnit mj. Každý student si musí pořídit průkaz studenta. Dne 7. října 2008 (úterý) se koná imatrikulace studentů 1. ročníku. Účast je povinná, požadován společenský oděv. Místem konání je Betlémská kaple (Betlémské nám., Praha 1).
