Автоматизация сбора и обработки экспериментальных данных

Магистратура 2024/2025

Статус: Курс обязательный (Физика)

Направление: 03.04.02. Физика

Кто читает: Департамент физики

Где читается: Школа информатики, физики и технологий

Когда читается: 1-й курс, 1, 2 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Моисеев Эдуард Ильмирович

Прогр. обучения: Физика

Язык: русский

Кредиты: 6

Полная версия программы учебной дисциплины Задать вопрос

Аннотация

Курс направлен на приобретение обучающимися знаний, умений и навыков для автоматизации сбора и обработки данных физического эксперимента. Особое внимание будет уделено приобретению практических навыков в разработке алгоритмов для решения прикладных научных задач с использованием языка высокого уровня на примере “LabVIEW”.

Цель освоения дисциплины

Формирование базовых знаний и практических навыков необходимых для разработки приложений для сбора, обработки, отображения, анализа, передачи и хранения данных физического эксперимента.

Планируемые результаты обучения

Создаёт массив данных. Применяет кластеры.
Применяет цикл по условию (While), цикл c фиксированным числом итераций (For), структуру варианта (Case) и структуру события (Event).
Выводит массив данных на график.
Использует PyVISA для сбора и обработки данных с измерительного оборудования
Создает и использует виртуальный прибор (ВП) в качестве подпрограммы ВП в NI LabVIEW.
Группирует данные разных типов с использованием кластеров.
Выполняет запись данных в файл и чтение данных из файла.
Использует Instrument I/O Assistant.
Преобразует различные типы данных.
Создает автономное приложения при помощи инструмента Application Builder.
Выполняет предобработку данных (поиск выбросов, дубликатов, категоризация).
Классифицирует методы машинного обучения по типу решаемых задач.
Классифицирует методы машинного обучения по принципам обучения.
Создает программы сбора и обработки данных физического эксперимента в среде LabVIEW
Создает программы сбора и обработки данных физического эксперимента в Python.
Создает и использует виртуальный прибор.

Содержание учебной дисциплины

Среда разработки LabVIEW для автоматизации физического эксперимента
Циклы и другие структуры
Массивы и кластеры
Настройка Виртуального прибора (ВП)
Типы и проводники данных.
Графическое представление данных
Функции файлового ввода/вывода
Справочная система, средства отладки, создание автономных приложений.
Сбор данных измерительных устройств
Примеры программ сбора и обработки данных физического эксперимента в среде LabVIEW
Язык программирования Python для разработки систем сбора и обработки данных физического эксперимента
Примеры программ сбора и обработки данных физического эксперимента в Python
Статистические методы анализа данных
Методы машинного обучения

Элементы контроля

Автономная программа, написанная в среде разработки LabVIEW
Система сбора и обработки данных, полученных с измерительного оборудования

Промежуточная аттестация

2024/2025 2nd module
0.2 * Автономная программа, написанная в среде разработки LabVIEW + 0.8 * Система сбора и обработки данных, полученных с измерительного оборудования

Список литературы

Авторы

Моисеев Эдуард Ильмирович

Программа дисциплины