78092 - LABORATORIO DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2018/2019

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente è in grado di simulare al calcolatore e caratterizzare sperimentalmente sistemi per l'elaborazione e la trasmissione dell'informazione. In particolare, lo studente è in grado di: - elaborare segnali audio e immagini in Matlab; - applicare elementi di statistica inferenziale e Big Data Analytics a dati sperimentali (web, internet-of-things, sensori); - implementare tecniche Monte Carlo per la simulazione di sistemi; - utilizzare elementi di calcolo numerico per risolvere problemi nell'ambito dell'ingegneria dell'informazione; - utilizzare gli strumenti di base per la generazione e l'analisi di segnali (oscilloscopio e analizzatore di spettro) e per la caratterizzazione sperimentale di sistemi.

Programma/Contenuti

Modulo 1

Saranno illustrati gli strumenti per la risoluzione di problemi decisionali mediante impiego di modelli matematici e software di risoluzione numerica di problemi. I modelli saranno risolti mediante interfacciamento di risolutori in un ambiente di sviluppo (ad esempio Matlab), con la lettura di dati di ingresso da sorgenti esterne e con la resa grafica delle soluzioni ottenute.

Modulo 2

Questo modulo introduce lo studente allo sviluppo di progetti completi utilizzando il linguaggio di programmazione C. La prima fase del modulo consiste nell'approfondimento di diversi aspetti del linguaggio C, con particolare enfasi alle problematiche legate alla rappresentazione dell'informazione e manipolazione dei dati, alla complessità, alla gestione dinamica della memoria. Successivamente, lo studente esegue numerose esperienze di laboratorio inerenti lo sviluppo di progetti completi in linguaggio C. Fra di essi:

  • Il riconoscimento di sequenze in un flusso di dati corrotti da rumore Gaussiano;
  • Implementazione di filtri FIR;
  • Sistemi di analisi spettrale dei segnali basati su FFT.

 

Testi/Bibliografia

Modulo 1

Dispense e slides del corso a cura del docente e disponibili online

Modulo 2

Le dispense fornite dal docente e i testi delle esercitazioni di laboratorio (resi disponibili online in formato elettronico sul repository istituzionale) rappresentano uno strumento sufficiente per lo svolgimento del modulo.

 

Metodi didattici

Modulo 1

Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio guidate dal docente

Modulo 2

L'attività didattica avrà luogo prevalentemente presso il Laboratorio di Elettronica e Telecomunicazioni e sarà per la maggior parte dedicata allo svolgimento di esperienze di laboratorio nelle quali verranno implementati progetti in linguaggio C. Tali esperienze di laboratorio verranno eseguite dagli studenti in gruppi (tipicamente due studenti per gruppo). Sono previsti anche alcuni momenti di lezione frontale, finalizzati alla presentazione delle esperienze di laboratorio che si andranno a svolgere e, ove necessario, al richiamo di alcuni elementi di teoria utili per comprendere le esercitazioni stesse.

 

Modalità di verifica dell'apprendimento

Modulo 1

L'esame mira a verificare l'apprendimento dei contenuti del corso mediante l'elaborazione di un progetto. Il progetto può essere svolto anche in gruppi di massimo due studenti. I gruppi devono registrarsi entro la fine del modulo inviando una mail al docente. Il docente assegna al gruppo uno specifico problema e gli obiettivi da raggiungere entro una data prefissata, di solito entro la data del primo appello dopo il corso. Gli studenti possono interagire con il docente durante tale periodo previo appuntamento. Al termine del periodo gli studenti devono sottoporre al docente un breve elaborato in cui viene descritto il progetto e sono riassunti i risultati conseguiti. Il docente valuta l'elaborato e fissa un colloquio con gli studenti nel quale viene approfondito il contenuto e viene verificato il contributo individuale di ciascun studente ai risultati conseguiti.

Per gli studenti che non frequentano e non svolgono il progetto durante il corso potranno essere definite dal docente tempistiche specifiche secondo lo schema soprariportato.

La valutazione del modulo è espressa il trentesimi.

Modulo 2

L'apprendimento viene verificato mediante l'assegnazione, da parte del docente, di un progetto che ciascun gruppo di studenti dovrà sviluppare ed implementare in linguaggio C. Ciascun gruppo di studenti dovrà produrre una relazione, nella quale devono essere chiariti l'obiettivo del progetto, la soluzione identificata, una descrizione dell'algoritmo sviluppato, tutti i file sorgenti sviluppati, e il contributo individuale di ciascun componente del gruppo nell'ambito del progetto. A valle della consegna della relazione al docente, ciascun gruppo verrà chiamato a presentare al docente il proprio progetto, rispondendo a domande orali inerenti il progetto sviluppato e inerenti gli argomenti spiegati durante le lezioni frontali.

Valutazione complessiva

Il voto complessivo dell'esame è ottenuto come media dei voti conseguiti nei due moduli.


Strumenti a supporto della didattica

Materiale didattico, dispense, slides, esercizi ed esempi di codice disponibili in rete. Il modulo 1 prevede l'impiego di Matlab. Il modulo 2 prevede l'uso del compilatore C.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Daniele Vigo

Consulta il sito web di Enrico Paolini