ΣΧΟΛΗ

Πανεπιστήμιο Πατρών

ΤΜΗΜΑ

Ηλεκτρολόγων και Τεχνολογίας Υπολογιστών

ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΠΟΥΔΩΝ

Προπτυχιακό και Μεταπτυχιακό

ΚΩΔΙΚΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ECE_AK811

ΕΞΑΜΗΝΟ ΣΠΟΥΔΩΝ

Όγδοο (8^ο)

ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Υπολογιστική Γεωμετρία και Εφαρμογές 3Δ μοντελοποίησης

ΑΥΤΟΤΕΛΕΙΣ ΔΙΔΑΚΤΙΚΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
σε περίπτωση που οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται σε διακριτά μέρη του μαθήματος π.χ. Διαλέξεις, Εργαστηριακές Ασκήσεις κ.λπ. Αν οι πιστωτικές μονάδες απονέμονται ενιαία για το σύνολο του μαθήματος αναγράψτε τις εβδομαδιαίες ώρες διδασκαλίας και το σύνολο των πιστωτικών μονάδων

ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΕΣ
ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

ΠΙΣΤΩΤΙΚΕΣ ΜΟΝΑΔΕΣ

Διαλέξεις

3

3

Εργαστηριακές Ασκήσεις

2

2

Προσθέστε σειρές αν χρειαστεί. Η οργάνωση διδασκαλίας και οι διδακτικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται περιγράφονται αναλυτικά στο 4.

5

5

ΤΥΠΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Υποβάθρου , Γενικών Γνώσεων, Επιστημονικής Περιοχής, Ανάπτυξης Δεξιοτήτων

Ελεύθερης Επιλογής Τομέα Τηλεπικοινωνίας & Τεχνολογίας Πληροφορίας

ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ:

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα, παρότι είναι επιθυμητή η γνώση του μαθήματος Αλγόριθμοι και Δομές Δεδομένων και Γραμμική Άλγεβρα.

ΓΛΩΣΣΑ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ και ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ:

Ελληνική

ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΦΟΙΤΗΤΕΣ ERASMUS

Ναι

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΣΕΛΙΔΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ (URL)

Μαθησιακά Αποτελέσματα

Περιγράφονται τα μαθησιακά αποτελέσματα του μαθήματος οι συγκεκριμένες  γνώσεις, δεξιότητες και ικανότητες καταλλήλου επιπέδου που θα αποκτήσουν οι φοιτητές μετά την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος.

Συμβουλευτείτε το Παράρτημα Α

·    Περιγραφή του Επιπέδου των Μαθησιακών Αποτελεσμάτων για κάθε ένα κύκλο σπουδών σύμφωνα με Πλαίσιο Προσόντων του Ευρωπαϊκού Χώρου Ανώτατης Εκπαίδευσης

·    Περιγραφικοί Δείκτες Επιπέδων 6, 7 & 8 του Ευρωπαϊκού Πλαισίου Προσόντων Διά Βίου Μάθησης

και Παράρτημα Β

·    Περιληπτικός Οδηγός συγγραφής Μαθησιακών Αποτελεσμάτων

1. Γνωριμία και κατανόηση γεωμετρικών αλγορίθμων

2. Δυνατότητα έκφρασης κοινών προβλημάτων με γεωμετρικό τρόπο και επίλυσή τους με μεθόδους υπολογιστικής γεωμετρίας

3. Μαθηματικό υπόβαθρο αναπαράστασης 2Δ-3Δ δεδομένων και γεωμετρικών σχημάτων

4. Δομές δεδομένων και ανάλυση πολυπλοκότητας αλγορίθμων υπολογιστικής γεωμετρίας

5. Εξοικείωση με αντικειμενοστραφή προγραμματισμό και βιβλιοθήκες υπολογιστικής γεωμετρίας και 2Δ-3Δ αναπαράστασης

6. Δυνατότητα γενίκευσης γνώσεων με την παράθεση πολλών εφαρμογών σε προβλήματα διάφορων περιοχών του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού

Γενικές Ικανότητες

Λαμβάνοντας υπόψη τις γενικές ικανότητες που πρέπει να έχει αποκτήσει ο πτυχιούχος (όπως αυτές αναγράφονται στο Παράρτημα Διπλώματος και παρατίθενται ακολούθως) σε ποια / ποιες από αυτές αποσκοπεί το μάθημα;.

Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με τη χρήση και των απαραίτητων τεχνολογιών

Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις

Λήψη αποφάσεων

Αυτόνομη εργασία

Ομαδική εργασία

Εργασία σε διεθνές περιβάλλον

Εργασία σε διεπιστημονικό περιβάλλον

Παράγωγή νέων ερευνητικών ιδεών

Σχεδιασμός και διαχείριση έργων

Σεβασμός στη διαφορετικότητα και στην πολυπολιτισμικότητα

Σεβασμός στο φυσικό περιβάλλον

Επίδειξη κοινωνικής, επαγγελματικής και ηθικής υπευθυνότητας και ευαισθησίας σε θέματα φύλου

Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής

Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

1. Μοντελοποίηση, σχεδιασμός, προγραμματισμός, ανάλυση πολυπλοκότητας γεωμετρικών αλγορίθμων με πρακτικές εφαρμογές

2. Εξοικείωση με μαθηματικά μοντέλα και πρακτική εφαρμογή τους σε προγραμματιστικό περιβάλλον

3. Χρήση αντικειμενοστραφούς προγραμματισμού για την επίδειξη (εργαστήριο), ανάπτυξη (εργασίες) των πρακτικών εφαρμογών του μαθήματος

4. Χρήση και εξοικείωση των φοιτητών με σύγχρονες βιβλιοθήκες υπολογιστικής γεωμετρίας (π.χ. GeoLib, CGAL)

5. Σχεδιασμού, έκφρασης και επίλυση υπολογιστικών προβλημάτων με γεωμετρικούς τρόπο

6. Επίλυση γεωμετρικών προβλημάτων σε πολλούς τομείς του Ηλεκτρολόγου Μηχανικού

1. Βασικές έννοιες

Εισαγωγή, τομές, αναζήτηση, δυισμός, γεωμετρικές δομές δεδομένων, δενδρικές δομές, δένδρα KD, δένδρα BSP, quadtrees, μη-ομοιόμορφα πλέγματα

2. Προχωρημένα κεφάλαια

Τριγωνοποίηση Delaunay, διαγράμματα Voronoi, κυρτό περίβλημα στην επιφάνεια, κυρτό περίβλημα στο χώρο, κατακερματισμός χώρου, εξαγωγή μέσου άξονα

3. Εφαρμογές

Εφαρμογές στη ρομποτική, στην αυτόνομη πλοήγηση, στα πεπερασμένα στοιχεία, στα 3Δ παιχνίδια και στην εικονική πραγματικότητα, στην επεξεργασία εικόνας και στα γεωγραφικά συστήματα πληροφορίας

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ
Πρόσωπο με πρόσωπο, Εξ αποστάσεως εκπαίδευση κ.λπ.

Πρόσωπο με πρόσωπο

ΧΡΗΣΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
Χρήση Τ.Π.Ε. στη Διδασκαλία, στην Εργαστηριακή Εκπαίδευση, στην Επικοινωνία με τους φοιτητές

1. Παραδόσεις με χρήση διαφανειών powerpoint. Οπτική προβολή παραδειγμάτων βασικών εννοιών (βίντεο).

2. Φροντιστήρια με υποδειγματική επίλυση προβλημάτων και ασκήσεων

3. Επιδείξεις και παραδείγματα υλοποιήσεων σε εργαστηριακό χώρο

4. Εργαστηριακές ασκήσεις (5-8, ατομικές ασκήσεις). Αντικείμενα ασκήσεων: αναπαράσταση, τομές, τριγωνοποίηση, γραμμικός προγραμματισμός, διαγράμματα Voronoi, δυϊκότητα, κυρτά περιβλήματα

5. Πρόσβαση σε ηλεκτρονική έκδοση των παραδόσεων (e-class)

6. Δυνατότητα υλοποίησης πρωτότυπης εργασίας στις περιοχές που πραγματεύεται το μάθημα

ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ

Περιγράφονται αναλυτικά ο τρόπος και μέθοδοι διδασκαλίας.

Διαλέξεις, Σεμινάρια, Εργαστηριακή Άσκηση, Άσκηση Πεδίου, Μελέτη & ανάλυση βιβλιογραφίας, Φροντιστήριο, Πρακτική (Τοποθέτηση), Κλινική Άσκηση, Καλλιτεχνικό Εργαστήριο, Διαδραστική διδασκαλία, Εκπαιδευτικές επισκέψεις, Εκπόνηση μελέτης (project), Συγγραφή εργασίας / εργασιών, Καλλιτεχνική δημιουργία, κ.λπ.

Αναγράφονται οι ώρες μελέτης του φοιτητή για κάθε μαθησιακή δραστηριότητα καθώς και οι ώρες μη καθοδηγούμενης μελέτης ώστε ο συνολικός φόρτος εργασίας σε επίπεδο εξαμήνου να αντιστοιχεί στα standards του ECTS

ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΦΟΙΤΗΤΩΝ

Περιγραφή της διαδικασίας αξιολόγησης

Γλώσσα Αξιολόγησης, Μέθοδοι αξιολόγησης, Διαμορφωτική  ή Συμπερασματική, Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής, Ερωτήσεις Σύντομης Απάντησης, Ερωτήσεις Ανάπτυξης Δοκιμίων, Επίλυση Προβλημάτων, Γραπτή Εργασία, Έκθεση / Αναφορά, Προφορική Εξέταση, Δημόσια Παρουσίαση, Εργαστηριακή Εργασία, Κλινική Εξέταση Ασθενούς, Καλλιτεχνική Ερμηνεία, Άλλη / Άλλες

Αναφέρονται  ρητά προσδιορισμένα κριτήρια αξιολόγησης και εάν και που είναι προσβάσιμα από τους φοιτητές.

1. Υποχρεωτική παράδοση (με ηλεκτρονικό τρόπο) και εξέταση της ατομικής αναφοράς και εργασίας κάθε εργαστηριακής άσκησης.  (Βαθμολογία εργαστηριακού μέρους μαθήματος)

2. Γραπτή εξέταση σε προβλήματα και θεωρητικές ερωτήσεις.

3. Δυνατότητα ανάθεσης και ανάπτυξης σύνθετης εργασίας σχεδιασμού και υλοποίησης, η οποία υποκαθιστά τη γραπτή εξέταση. Παραδοτέα της εργασίας είναι η αναφορά και η υλοποίησή της (κώδικας) και η εξέτασή της γίνεται ατομικά, ενώ προβλέπεται και ανοιχτή προς το κοινό παρουσίαση όλων των εργασιών

Ελάχιστος προβιβάσιμος βαθμός: 5.

-Προτεινόμενη Βιβλιογραφία :

1.                 De Berg M.,Cheong O.,Van Kreveld: «Υπολογιστική Γεωμετρία, Αλγόριθμοι και Εφαρμογές», Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης, 2011

2.                 Εμίρης Γ. «Υπολογιστική Γεωμετρία», Εκδόσεις Κλειδάριθμος, 2008.

3.                 Devadoss S.L., O’Rourke J. «Discrete and Computational Geometry», Princeton University Press, 2011.

4.                 O’Rourke J. «Computational Geometry in C », Cambridge University Press, 2008.

5.                 Computational geometry tutorials

-Συναφή επιστημονικά περιοδικά: