Akademicky zaměřený

Prezenční studium

3 roky

doc. Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D.

Předseda :
doc. Ing. Miroslav Jirgl, Ph.D.
Člen interní :
doc. Ing. Petr Beneš, Ph.D.
doc. Ing. Petr Blaha, Ph.D.
doc. Ing. Petr Fiedler, Ph.D.
Ing. Soňa Šedivá, Ph.D.
Člen externí :
Ing. Milan Findura, Ph.D.
Ing. Tomáš Neužil, Ph.D.

Studijní program Automatizační a měřicí technika nabízí vysokoškolské studium v oblasti elektrotechniky a kybernetiky s užším zaměřením na problematiku automatizace a instrumentace v oblasti průmyslu, dopravy a dalších odvětví. Cílem je seznámit studenty
- se základními principy a metodami vyšší matematiky, elektrotechniky a teorie obvodů, vybraných partií klasické a kvantové fyziky, se zákony mechaniky, elektřiny a magnetizmu, se základy práce s elektrickými měřicími přístroji,
- se základními pojmy teorie signálů a systémů, a to jak se spojitým, tak s diskrétním časem,
- se syntaxí a sémantikou jazyka pro popis hardware,
- se základními způsoby uložení dat v počítači, binárními operacemi, základními principy fungování Von Neumannova počítače a se základy programování v jazyce C,
- s principy činnosti mikroprocesorových systémů, subsystémy mikrokontrolérů a základy tvorby softwarového vybavení pro embedded systémy,
- s metodami sestavování a simulacemi abstraktních modelů k různým fyzikálním a jiným reálným systémům,
- se základy moderních způsobů a metod měření fyzikálních veličin včetně významu senzorů a měření fyzikálních (technologických) veličin v technických i netechnických oborech,
- s metodami analýzy chování nelineárních dynamických systémů, návrhem a praktickou realizací regulátorů pro řízení nelineárních systémů.
- se základní terminologií v oblasti umělá inteligence (strojové učení, řešení úloh, reprezentace znalostí, znalostní systémy, počítačové vidění a umělé neuronové sítě),
- s vlastnostmi logických systémů a jejich navrhování, konstrukce, zkoušení a praktického použití,
- se základními pojmy zpracování signálů, teorií vzorkování a rekonstrukce a číslicovými filtry se zaměřením na pozdější rozšíření na vícerozměrné, zejména obrazové signály,
- s diskrétními obrazy, konkrétně s geometrickou a jasovou transformací, integrální transformací, s gradientními operátory, s metodami matematické morfologie a se základním náhledem do segmentace, popisu a klasifikace obrazu,
- s vlastnostmi automatizačních prostředků (snímači a akčními členy a dále řídicími členy, prostředky vizualizace a operátorského řízení).
Cílem je také umožnit studentům v případě jejich zájmu prakticky vytvořit mobilní robotické systémy a osvojit si nejdůležitější oblasti robotiky – mechanický návrh, vývoj elektroniky a programování.
Dílčím cílem je i příprava studentů pro navazující magisterské studium.

Absolvent studijního programu Automatizační a měřicí technika získá teoretické základy a odborné znalosti z oblasti matematiky, fyziky, elektrotechniky, měření, aplikované informatiky, číslicové techniky.
Studijní program Automatizační a měřicí technika je program studijního směru elektrotechnika ve smyslu § 19 bodu (2) písm. a) odst. 3. zákona č. 250/2021 Sb.
Odborné znalosti:
Základní znalosti pro popis, analýzu a návrh kombinačních a sekvenčních logických sítí v číslicových systémech, teoretické znalosti a praktické dovednosti z oblasti snímačů a metod měření nejfrekventovanějších neelektrických veličin, včetně návrhu koncepce měření, zpracování a vyhodnocení výsledků.
Znalosti pro popis vlastnosti prvků elektrických obvodů a jejich modelů a aplikace základních obvodových zákonů při analýze lineárních i nelineárních elektrických obvodů.
Analýza lineárních elektrických obvodů v harmonickém ustáleném stavu, popis šíření vln na přenosovém vedení v ustáleném stavu i při přechodném ději, vysvětlení chování rezonančních obvodů RLC, aplikace Laplaceovy transformace při řešení přechodných dějů v lineárních obvodech.
Komplexní řešení úloh s využitím moderních programovacích technik.
Odborné dovednosti:
Schopnost vysvětlit rozdíl mezi mikroprocesorem, mikrokontrolerem, signálovým procesorem a signálovým kontrolérem, vysvětlit mechanismus segmentace, stránkování, swapování a virtualizace paměti.
Schopnost rozdělit a popsat automatizační prostředky podle funkce v automatizačním systému, rozdělit prvky procesní a řídicí instrumentace a popsat jejich vlastnosti, popsat strukturu servomechanizmů, krokových motorů a dalších vybraných pohonů, rozdělit a charakterizovat základní pneumatické a hydraulické pohony a systémy, popsat základní prvky pro řízení budov.
Schopnost aplikovat měřicí a řídicí systémy.
Schopnost vysvětlit teorii vzorkování a rekonstrukce signálů u jednorozměrných i vícerozměrných signálů (zejména obrazových signálů).
Schopnost aplikovat základní transformace na diskrétní obrazy s cílem segmentace, popisu a klasifikace obrazu.
Schopnost vysvětlit pojem umělá inteligence z pohledu její aplikace v technických zařízení, vysvětlit architekturu a funkčnost znalostních systémů, vytvořit bázi znalosti pro expertní systém NPS32
Schopnost vysvětlit paradigmata vybraných umělých neuronových sítí (perceptron, vícevrstvá neuronová síť s učením backpropagation, konvoluční neuronová síť).
Odborné způsobilosti:
Absolvent bude umět zpracovávat naměřená data včetně jejich vyhodnocení, činit kvalifikované závěry o konkrétním měření, používat elektrické měřicí přístroje, navrhnout a realizovat měření elektrických veličin.
Bude umět vytvořit softwarové vybavení pro jednoduchý embedded systém v assembleru a jazyce C.
Bude umět systematicky sestavovat abstraktní modely mechanických, elektromechanických a jiných systémů, provádět jejich simulaci a základní analýzu pomocí univerzálního programového vybavení MATLAB-Simulink.
Bude umět provádět normalizaci modelů pro použití na mikroprocesorech, linearizovat modely nelineárních systémů, sestavovat základní modely systémů diskrétních událostí
Bude umět prakticky pracovat s vybranými prvky procesní a řídicí instrumentace včetně základních typů pohonů.
Bude umět navrhovat, používat, seřizovat a udržovat systémy aplikované informatiky zejména v průmyslových technologiích.
Bude umět zvolit oblasti použití expertních systémů a aplikovat zpracování optické informace prostředky umělé inteligence.
Bude umět analyzovat komplikovanější řídicí systémy určené především pro řízení nelineárních soustav, navrhovat řídicí struktury pro nelineární systémy, ověřovat stabilitu nelineárních dynamických systémů, navrhovat řízení nelineárních systémů s využitím linearizace.
Bude umět navrhovat základní řídicí struktury založené na releové regulaci a klouzavém režimu.
Bude umět popsat principy základních typů snímačů, využívat principy metod měření mechanických veličin (poloha, rychlost, zrychlení, síla, moment), průtok, teploty, záření a postupy zpracování naměřených dat a jejich vyhodnocení.

Absolventi bakalářského programu Automatizační a měřicí technika naleznou své uplatnění jako provozní technici pro měřicí, řídicí a automatizační systémy a ve všech oblastech aplikace číslicové techniky v průmyslu.
Absolvent je schopen řešit praktické úkoly z oblasti automatizace technologických procesů, měření elektrických i neelektrických veličin, aplikované informatiky a umělé inteligence. Uplatní se při realizaci, provozu, seřizování a opravách výše uvedených systémů.

Studijní předměty jsou hodnoceny kredity podle ECTS. Kredit vyjadřuje přibližnou týdenní hodinovou zátěž studenta při studiu daného předmětu. Kredity za daný předmět student získá až po jeho předepsaném ukončení, tj. po udělení zápočtu, klasifikovaného zápočtu, případně vykonáním zkoušky za podmínek daných Studijním a zkušebním řádem VUT v Brně, vnitřní normou - Pravidla pro organizaci studia na FEKT, a skladbou a obsahem individuálně stanovených v každém předmětu. Rozsah vyučovací hodiny je 50 minut.
Ve tříletém bakalářském studiu musí student získat minimálně 180 kreditů ve stanovené kreditové skladbě:
157 kreditů v povinných předmětech,
minimálně 14 kreditů ve stanovených skupinách povinně volitelných (PV) předmětů,
minimálně 9 kreditů ve volitelných předmětech.
Povinné předměty absolvuje student zpravidla v semestrech a ročnících tak, jak jsou uvedeny ve studijních plánech. Nezakončí-li student úspěšně povinný předmět předepsaným způsobem, musí jej zapsat znovu hned v následujícím roce svého studia.
Povinně volitelné (PV) předměty jsou vybrané odborné předměty, které slouží k rozšíření odborných znalosti studentů.
PV předměty si pro daný akademický rok volí student sám z aktuální nabídky studijního plánu při respektování pravidel pro jejich výběr uvedených v Informačním systému FEKT VUT. Při výběru těchto předmětů se student řídí svými odbornými zájmy s ohledem na odbornou oblast studovaného programu a anotací předmětu uvedené v charakteristikách předmětů v Informačním systému FEKT VUT. Výběr PV předmětů v jednotlivých semestrech si student volí tak, aby při ukončení svého bakalářského studia dosáhl alespoň předepsané minimum kreditů v každé skupině PV předmětů, přitom nezískání minimálního počtu kreditů v jedné skupině PV předmětů nelze kompenzovat překročením počtu kreditů získaných v jiné skupině PV předmětů.
Během studia musí student absolvovat dva předměty anglického jazyka (Angličtina pro bakaláře, Angličtina pro elektrotechnické inženýrství).
Volitelné předměty rozšiřují všeobecné znalosti studentů. Předměty si volí student sám z celofakultní nabídky (ústavy FEKT) nebo z nabídky ostatních fakult VUT (tzv. svobodné předměty) a může je absolvovat v libovolném ročníku nebo semestru bakalářského studia. Mezi volitelné předměty patří i předmět Tělesná výchova. Neuzavře-li úspěšně student zapsaný volitelný předmět, může, ale nemusí si jej v dalším akademickém roce zapsat znovu.
Studenti musí získat na začátku studia odpovídající elektrotechnickou kvalifikaci.

Na FEKT VUT v Brně je v současné době zajištěn bezbariérový přístup do všech výukových místností. Studenti však musí být zdravotně způsobilí pro získání potřebné elektrotechnické kvalifikace. Při prakticky orientované laboratorní výuce musí být schopni samostatné obsluhy měřicích přístrojů a obdobného laboratorního vybavení, aniž by tím ohrožovali sebe nebo své okolí.

Absolventi mohou pokračovat studiem navazujícího magisterského studijního programu "Kybernetika, automatizace a měření" na FEKT VUT, "Kybernetika na FEI VŠB", nebo ve studijních pogramech podobného odborného zaměření..