TIETOTEKNIIKAN, ELEKTRONIIKAN JA TIETOLIIKENNETEKNIIKAN KOULUTUSOHJELMA Koulutusohjelman tavoitteet Koulutusohjelma koostuu kolmesta suunnasta; tietotekniikka, mikroelektroniikka ja tietoliikennetekniikka. Koulutusohjelman tavoitteena on kouluttaa diplomi-insinöörejä tulevaisuuden teollisuuden tarpeisiin. Monipuolinen koulutusohjelma antaa tähän hyvät mahdollisuudet. Koulutus johtaa diplomi-insinöörin tutkintoon (Master of Science in Technology). Opiskelijat suorittavat välitutkintona Luonnontieteiden kandidaatin tutkinnon (Bachelor of Science) valitsemastaan suunnasta. Loppututkinnon minimilaajuus on 180 ov ja välitutkinnon 120 ov. Tutkinto rakentuu ns. Bolognan sopimuksen mukaan siten, että alempi korkeakoulututkinto (Luonnontieteiden kandidaatti, LuK) suoritetaan kolmessa vuodessa valitun suunnan mukaisesti ja diplomi-insinööritutkinto tämän jälkeen kahdessa vuodessa syventyen valittuun pääaineeseen. Koulutusohjelman tiedotussivut löytyvät osoitteesta www.it.utu.fi/opetus/di. Koulutusohjelman suunnat ja pääaineet Koulutus alkaa kaikille yhteisillä opinnoilla. Toisen opiskeluvuoden syksyllä opiskelija valitsee haluamansa koulutussuunnan. Hyväksyttyjä suuntia on kolme. Suunnat jakautuvat yhteensä seitsemään eri pääaineeseen: Tietotekniikka - Ohjelmistotekniikka - Teolliset algoritmit - Sulautetut järjestelmät Mikroelektroniikka - Elektroniikan valmistus - Järjestelmien piiritekniikka Tietoliikennetekniikka - Digitaali- ja tietokonetekniikka - Tietoliikennejärjestelmät 312
Pääaineen lisäksi opiskelijan tulee valita yksi, kaksi tai kolme sivuainetta. Ohjelmistotekniikka Suunnan tavoitteena on kouluttaa asiantuntijoita vaativien ohjelmistokokonaisuuksien määrittelyyn, suunnitteluun, toteutukseen ja testaukseen sekä ohjelmistoprojektien johtoon. Hyvän ohjelmointitaidon lisäksi opiskelijalle pyritään antamaan hyvät perustiedot algoritmien ja tietorakenteiden suunnittelussa ja analysoinnissa sekä ohjelmointimenetelmien, ohjelmistoarkkitehtuurisuunnittelun ja ohjelmistotuotannon menetelmien tuntemus. Sivuaineiksi sopivat luontevimmin matematiikka sekä muut DIsuunnat. Sulautetut järjestelmät Tavoitteena on kouluttaa asiantuntijoita erityisesti reaaliaikaisten ja reaktiivisten sekä sulautettujen järjestelmien ohjelmistojen suunnitteluun ja toteuttamiseen. Sulautetuissa järjestelmissä prosessori on kiinteänä osana jotakin toimilaitetta, kuten matkaviestintälaitetta, pelikonsolia, televisiota, autoa, kodinkonetta tai mittalaitetta. Muita reaktiivisia järjestelmiä ovat erilaiset automaatiojärjestelmät, kuten paperikoneen tai puhelinverkon ohjausjärjestelmät. Sivuaineiksi sopivat muut DI-suunnat. Teolliset algoritmit Tavoitteena on kouluttaa asiantuntijoita jotka osaavat suunnitella ja toteuttaa tehokkaita algoritmeja eri alojen teknillisiin prosesseihin ja järjestelmiin. Painopiste on paitsi algoritmien toteuttamisessa, myös järjestelmien matemaattisessa mallittamisessa, simuloinnissa, optimoinnissa ja ohjaamisessa. Sovellusaloja ovat esimerkiksi elektroniikka-, metalli- ja puunjalostusteollisuuden tuotannon optimointi ja automaatio, sekä energia- ja ympäristötekniikka. Sivuaineiksi sopivat erityisesti matematiikka, fysiikka ja muut DI-suunnat. Elektroniikan valmistus Elektroniikan valmistuksen tavoitteena on kouluttaa ammattilaisia, jotka ymmärtävät mikroja nanoelektroniikan valmistuksen kokonaisuuden. Pääaineena ala on laaja, sillä opiskelijan on hallittava sekä piirien suunnittelu että valmistaminen aina pakattuun integroituun piiriin (IC) asti. Piirien ja yksittäisen transistorin fysikaaliset ominaisuudet ovat entistä ratkaisevampia siirryttäessä kohti nanoteknologia. Kokonaisuuden hallinta on tärkeää ammattilaiselle, kun tulevaisuudessa yhdistellään erilaisia mikroelektromekaanisia anturirakenteita sekä optoelektroniikkaa IC-piireihin. Opetukseen kuuluu nanotekniikkaa (nanoelektroniikkaa). Puhdastilatyöskentely ja yksinkertaisten piirien valmistus ja mittaus ovat oleellinen osa koulutusta. Sivuaineiksi sopivat erityisesti järjestelmien piiritekniikka, digitaali- ja tietokonetekniikka ja fysiikka. Järjestelmien piiritekniikka Järjestelmien piiritekniikan tavoitteena on kouluttaa kompleksisten integroitujen piirien suunnittelun hallitsevia ammattilaisia. Pääaineen ala on erittäin haasteellinen, koska valmistusteknologiat, joille piirejä suunnitellaan kehittyvät nopeaan tahtiin. Piiritekniikan opetuksessa painopiste on analogisten sekä sekamuotoisten (analogia- ja digitaalitekniikoita yhdessä) piirirakenteiden kuvaamisessa ja suunnittelussa. Näitä piirirakenteita tarkastellaan osina usean miljoonan transistorin systeemipiirejä, joissa sekä rinnakkaisuus että nopea signalointi vaativat uusien suunnittelukonseptien omaksumista. Teknologiakehitys elää alansa murroskautta, jolloin piirien fysikaalisten epäideaalisuuksien huomioonottaminen piirisuunnittelussa on entistä tärkeämpää ja 313
opetusta suunnataan vahvasti siten, että ne tukevat opiskelijoiden pätevöitymistä piirisuunnitelijoiksi tulevaisuuden teknologioilla. Täten esimerkiksi nanoelektroniikan hallitseminen tulee koko ajan yhä tärkeämmäksi. Sivuaineiksi sopivat erityisesti elektroniikan valmistus, digitaali- ja tietokonetekniikka ja fysiikka. Digitaali- ja tietokonetekniikka Digitaali- ja tietokonetekniikassa perehdytään henkilökohtaisiin tietoliikenne- ja multimediajärjestelmien suunnittelu- ja toteutustekniikoihin. Opetus keskittyy digitaalisten järjestelmien toiminnallisiin ja fysikaalisiin suunnittelumenetelmiin kohti tulevaisuuden nanoskaalaisia teknologioita ja niiden mukanaan tuomaan toteutuskapasiteettia. Koulutus luo kokonaisuuden alkaen formaaleista järjestelmän mallinnus- ja varmennuskonsepteista aina olennaisiin piiritason tekniikoihin, joita tarvitaan kompleksisten digitaalisten elektroniikkajärjestelmien integroinnissa. Sivuaineiksi sopivat hyvin tietoliikennejärjestelmät, matematiikka ja muut DI-suunnat. Tietoliikennejärjestelmät Tietoliikennejärjestelmissä perehdytään tietoliikenteen tekniikoihin, algoritmeihin ja kokonaisratkaisuihin. Opetettavia menetelmiä ja järjestelmäkomponentteja sovelletaan tämän päivän ja tulevaisuuden älykkäissä, hajautetuissa sekä laajakaistaisissa tietoliikennejärjestelmissä. Tietoliikennetekniikkaa käsitellään kokonaisuutena, jonka avulla voidaan siirtää multimediasovellusten informaatiota yli erilaisten langallisten ja mobiilien verkkojen. Opetus kattaa asioita yleisimmistä hajaspektriradio- ja koodaustekniikoista aina kokonaisiin vuorovaikutteisiin multimediajärjestelmiin. Opintojen loppuvaiheessa perehdytään käytännössä multimediasovellusten tietoliikennealustojen suunnitteluun ja toteuttamiseen monipuolisessa verkkoympäristössä. Sivuaineiksi sopivat erityisesti digitaali- ja tietokonetekniikka, matematiikka ja sulautetut järjestelmät. Kansainvälisyys ja TUCS-yhteistyö Pääaineen opinnoista perus- ja aineopinnot suoritetaan suomen kielellä ja syventävät opinnot pääsääntöisesti englanniksi. TUCS (Turku Centre for Computer Science) koordinoi syventävien opintojen järjestämisen koulutusohjelman suunnille. TUCSissa Turun yliopiston, Turun kauppakorkeakoulun ja Åbo Akademin informaatioteknologian perus- ja jatkokoulutus sekä tutkimus yhdistävät voimansa. Opiskelijat voivat TUCSyhteistyön puitteissa opiskella kaikkien kolmen yliopiston tiettyjä kursseja. TUCSin piirissä työskentelee 30 professoria, 60 tohtoria, 80 jatkokoulutettavaa ja 2000 opiskelijaa edustaen noin 20 eri kansallisuutta. Ks. www.tucs.fi. Sijoittuminen työmarkkinoille Diplomi-insinööritutkinnon suorittaneiden työllisyystilanne on maassamme hyvä. Tietotekniikan, elektroniikan ja tietoliikennetekniikan DI-koulutus kattaa hyvin tieto- ja tietoliikennetekniikan sekä elektroniikan eri osa-alueet, jolloin valitun opintosuuntauksen mukaan sijoittuminen on mahdollista erityisesti Varsinais-Suomen tietoteollisen alan yrityksiin. Alan suuresta työvoimatarpeesta huolimatta työmarkkinoille tulisi hakeutua vasta opintojen loppuvaiheessa. Kesäharjoittelua lukuun ottamatta suosittelemme vähintään LuK-tutkinnon suorittamista ennen osittaistakaan työelämään siirtymistä. Täysipäiväisen työsuhteen solmiminen kannattaa pyrkiä ajoittamaan suunnilleen diplomityön tekemisen aikoihin. 314
Ainejärjestö Digit ry on Turun yliopiston DI-opiskelijoiden ainejärjestö, joka osaltaan auttaa jäseniään opintoasioissa, valvoo opiskelijan etuja, järjestää vapaa-ajantoimintaa ja vaalii teekkarikulttuuria. Tarkempia tietoja toiminnasta tarjoavat Digitin kotisivut www.digit.fi. Yhdistyksen hallituksen tavoittaa helpoiten sähköpostilla osoitteesta hallitus@digit.fi. Päivystysaikaan hallituksen edustajan tavoittaa numerosta 02-333 8680 tai käymällä yhdistyksen toimistolla Datacityn A-rapun toisessa kerroksessa. Päivystysajan löydät internet-sivuilta. Opintojen rakenne Laitos on mukauttamassa tutkintorakennettaan ns. Bolognan sopimuksen mukaiseksi. Opiskelijan tulee suorittaa välitutkintona suuntansa mukainen LuK-tutkinto, jonka laajuus on vähintään 120 opintoviikkoa. Päätutkintona suoritetaan vähintään 180 ov laajuinen DItutkinto (sisältää LuK-tutkinnon 120 ov). Lukuvuonna 2004-2005 aloittaneiden opiskelijoiden tulee noudattaa tässä tai tulevissa opinto-oppaissa esitettyjä tutkintovaatimuksia. Aiemmin aloittaneet opiskelijat voivat noudattaa mitä tahansa opintojensa aloittamisen jälkeen voimassa olleita vaatimuksia. Epäselvissä tilanteissa on syytä ottaa yhteys neuvonta-assistentteihin, ks. www.it.utu.fi/laitos/hallinto/. TUTKINNON RAKENNE Tutkinnon yleisrakenne on seuraava: DI-työ (20 ov) A (12 ov) A (12 ov) A/B/C (12 ov) A (12 ov) B/C/D (12 ov) LuK (5 ov) B (12 ov) A (12 ov) Yhteiset (71 ov) Tutkintokaaviossa on kirjaimella A merkitty opiskelijan pääainetta. Kirjaimilla B, C ja D on merkitty opiskelijan sivuaineita. 315
Yhteiset opinnot (71 ov) Yhteiset opinnot luovat DI-tutkintoon vaadittavan polyteknisen perustan, joka on kaikille sama. Matematiikka 18 ov MATE5281 Insinöörimatematiikka IA MATE5282 Insinöörimatematiikka IB MATE5283 Insinöörimatematiikka IIA MATE5284 Insinöörimatematiikka IIB SMAT5003 Todennäköisyyslaskennan perusteet MATE5206 Diskreetti matematiikka MATE5259 Tietotekninen algebra Fysiikka, elektroniikka, IT 36 ov XFYS4348 Fysiikka I XFYS4349 Fysiikka II ETT_1005 Piiriteoria ETT_1004 Mikroprosessorit ETT_1009 Elektroniikan perusteet I ETT_1010 Elektroniikan laboratoriot I TKO_5098 Tietokone työvälineenä TKO_5565 Johdatus tietojenkäsittelytieteeseen I TKO_5439 Ohjelmointi I TKO_5364 Tietokoneverkot TKO_5099 Ohjelmointiprojekti I TKO_5581 Systeemi- ja säätötekniikan perusteet 5 ov 6 ov 1 ov 2 ov 2 ov 4 ov 1 ov Kielet ja viestintä 6 ov Suomen kieli ja viestintä - suullinen 1 ov - tekstin- ja kielenhuollon harjoituskurssi 0,5 ov - LuK-tutkielman kielentarkastus 0,5 ov Ruotsi 2 ov Englanti 2 ov Muut opinnot 11 ov TKO_XXXX Teollisuustalous DTEK1001 Harjoittelu Vapaasti valittavat 4 ov 4 ov Pääaineopinnot Opiskelija valitsee suuntansa toisen opiskeluvuoden syksyllä. Lukuvuonna 2004-2005 ei suoriteta karsintaa, ts. jokainen hyväksytään valitsemalleen koulutussuunnalle. Ennen suunnan kolmannen moduulin (tietoliikennetekniikassa toisen moduulin) opiskelua on opiskelijan valittava suunnan sisältä pääaine. Pääaineesta on luettava vähintään neljä 12 opintoviikon kokoista moduulia. Niiden lisäksi myös LuK -tutkielma (5 ov) ja diplomityö 316
(20 ov) tehdään pääaineesta. Pääaine kirjataan tutkintotodistukseen. Pääaineen syventävät opinnot suoritetaan pääasiassa englannin kielellä. Koulutustarjonta laajenee ja tarkentuu jatkuvasti. Uusimmat tiedot (myös mahdolliset muutokset) löytyvät osoitteesta www.it.utu.fi/opetus/di. TIETOTEKNIIKKA (A1 ja A2 kaikille ko. suunnan opiskelijoille yhteiset): A1 TKO_5566 Johdatus tietojenkäsittelytieteeseen II TKO_5440 Ohjelmointi II TKO_5096 Tietojärjestelmän mallintaminen I TKO_5509 Tietorakenteet ja algoritmit A2 TKO_5505 Tietokannat TKO_8924 Käyttöjärjestelmät TKO_5353 Ohjelmistotuotanto TKO_5533 C++ 4 ov 2 ov Ohjelmistotekniikka A3 TKO_5441 Programming III TKO_5500 Design and Analysis of Algorithms Valitse ao. listasta 6 opintoviikkoa: A4 TKO_5720 Project Course Valitse ao. listasta 7 opintoviikkoa: 5 ov A5 Valitse ao. listasta 12 opintoviikkoa: TKO_5084 Linux and System Programming TKO_5578 Mobiilijärjestelmien ohjelmointi TKO_5110 Web-ohjelmointi G566 System Design (ÅA) TKO_5702 Programming Language Concepts G617 Software Architectures (ÅA) 3-5 ov G619 Software Quality (ÅA) 5 ov G611 Software Safety (ÅA) 5 ov TKO_5706 Distributed Systems TKO_5584 Software Testing G559 Specification Methods (ÅA) TKO_5126 Software Agent Technology G574 Software Engineering Laboratory Course (ÅA) TKO_5306 Tietoverkkojen tietoturva TKO_XXXX Special Course in Software 317
Engineering TKO_5708 Seminaari ohjelmistotekniikan alalta TKO_5086 Asiakas-palvelinsovellukset ja käyttöliittymät 3-5 ov 2 ov 4 ov Sulautetut järjestelmät A3 G710 Embedded Systems Laboratory Course (ÅA) TKO_5084 Linux and System Programming G620 Embedded Systems Design (ÅA) TKO_5306 Tietoverkkojen tietoturva A4 TKO_5573 Algorithms in Dimensional Measurement Systems Valitse ao. listasta 9 opintoviikkoa: A5 Valitse ao. listasta 12 opintoviikkoa: TKO_5441 Programming III TKO_5502 Logic Programming TKO_5578 Mobiilijärjestelmien ohjelmointi TKO_5574 Seminar on Logic Programming TKO_5722 Simulation of Discrete Event Systems TKO_5108 Computer System Design G612 Hardware/Software Codesign (ÅA) TKO_XXXX Special Course in Embedded Systems G526 Real-Time Systems (ÅA) Teolliset algoritmit A3 TKO_5720 Project Course TKO_5500 Design and Analysis of Algorithms TKO_5455 Industrial Algorithms TKO_5587 Production Planning and Optimization A4 TKO_5722 Simulation of Discrete Event Systems Valitse ao. listasta 9 opintoviikkoa: A5 Valitse ao. listasta 12 opintoviikkoa: TKO_5082 Artificial Intelligence TKO_5546 Neural Networks TKO_5441 Programming III TKO_5502 Logic Programming 4-5 ov 318
TKO_5084 Linux and System Programming TKO_5574 Seminar on Logic Programming TKO_5519 Pattern Recognition TKO_5573 Algorithms in Dimensional Measurement Systems TKO_5306 Tietoverkkojen tietoturva MIKROELEKTRONIIKKA (A1 ja A2 kaikille ko. suunnan opiskelijoille yhteiset): A1 ETT_2027 Puolijohteiden perusteet ETT_2007 IPSV ETT_2038 Elektroniikan laboratoriot II ETT_1003 Digitaalisuunnittelun perusteet ETT_2037 Elektroniikan perusteet II A2 ETT_3001 Analogia IC-suunnittelu ETT_2021 Radiotekniikan perusteet ETT_2001 Digitaalinen piiritekniikka 2 ov 1 ov 5 ov 4 ov Elektroniikan valmistus A3 FFYS4432 Optoelektroniikka ETT_2012 Puolijohdetekniikka ETT_3029 Elektroniikan laboratoriot III ETT_3030 SoP I A4 ja A5 Valitse ao. listasta 12 opintoviikkoa: ETT_3008 Mikroanturit ETT_3031 SoP II ETT_3032 Nanorakenteet ETT_3018 Erikoistyö ETT_3033 Kvanttifysiikka ETT_2028 Mixed Mode IC Design ETT_3027 New Computation Platforms towards Nano-Scale System 4 ov 2 ov 5 ov 2 ov 4 ov 6 ov Järjestelmien piiritekniikka A3 ETT_2028 Mixed Mode IC Design ETT_3034 Device Mismatch in IC ETT_3029 Elektroniikan laboratoriot III ETT_3028 High Speed SoC/SoP Design 4 ov 2 ov 319
A4 ja A5 Valitse ao. listasta 12 opintoviikkoa: ETT_3030 SoP I ETT_2018 ULSI Design ETT_3027 New Computation Platforms towards Nano-Scale System ETT_2031 IC-piirin suunnitteluprojekti ETT_2030 Supercomputing Structure ETT_3032 Nanorakenteet ETT_3018 Erikoistyö ETT_3033 Kvanttifysiikka 2 ov 6 ov 6 ov 3-5 ov TIETOLIIKENNETEKNIIKKA (A1 kaikille ko. suunnan opiskelijoille yhteinen): A1 ETT_2017 Tietoliikenneteoria ETT_2026 Digitaalinen signaalinkäsittely ETT_1003 Digitaalisuunnittelun perusteet ETT_2037 Elektroniikan perusteet II Digitaali- ja tietokonetekniikka A2 ETT_2001 Digitaalinen piiritekniikka ETT_2039 Mikroprosessoripohjaiset järjestelmät ETT_2027 Puolijohteiden perusteet ETT_2006 HDL-based Design A3 ETT_3035 Digitaalitekniikan projekti ETT_2014 SoC Design ETT_2015 Computer Architectures A4 ETT_2018 ULSI Design Valitse ao. listasta 6 opintoviikkoa: A5 Valitse ao. listasta 12 opintoviikkoa: ETT_2032 Asynchronous System Design ETT_2033 Formal System Specification and Modelling ETT_3027 New Computation Platforms towards Nano-Scale System 4 ov 2 ov 5 ov 4 ov 6 ov 6 ov 6 ov 6 ov 320
Tietoliikennejärjestelmät A2 ETT_3005 Digitaaliset tietoliikennejärjestelmät ETT_2040 Digitaalisen tiedonsiirron standardit ja konvergenssi ETT_2041 Tietoliikennetekniikan laboratoriot ETT_2021 Radiotekniikan perusteet A3 ETT_3022 Spread Spectrum and CDMA ETT_3002 Coding and Encryption in Telecommunications A4 ja A5 Valitse ao. listasta 12 opintoviikkoa ottaen esitietovaatimukset huomioon: ETT_2010 Multimedia Systems ETT_3036 Advanced Concepts in DSP ETT_3010 Self-Organizing Systems ETT_3037 Advancements in Air Interface Design ETT_3038 Interactive Communication Systems 4 ov 2 ov 6 ov 6 ov 6 ov 6 ov 4 ov 4 ov 4 ov LuK tutkinto Opiskelijat suorittavat välitutkintona Luonnontieteiden kandidaatin tutkinnon (LuK, B.Sc.). LuK tutkielma on suomenkielinen. Tutkielman lisäksi LuK -tutkintoon liittyy kirjallinen kypsyyskoe suomen kielellä. LuK-tutkintoon vaaditaan seuraavat opintosuoritukset (yhteensä 120 ov): Yhteiset opinnot 67 ov Pääaineen perusmoduulit A1 ja A2 24 ov Sivuaineen perumoduuli B1 12 ov LuK -tutkielma pääaineessa 5 ov Muita pää- tai sivuaineen opintoja 12 ov Yhteisistä opinnoista pitää olla suoritettuna 67 opintoviikkoa. Kohdasta Muut opinnot joko Harjoittelu (4 ov) tai vapaasti valittavat opinnot (4 ov) saa olla suorittamatta. 321
Sivuaineopinnot Pääaineen lisäksi opiskelijan tulee suorittaa vähintään 24 opintoviikkoa sivuaineopintoja. Opiskelija voi valita joko yhden, kaksi tai kolme sivuainetta. Ensimmäiseksi sivuaineeksi eli sivuaineeksi B voidaan valita jokin DI-suunta suorittamalla sen ensimmäinen moduuli. Jos jokin moduulin kursseista on jo suoritettu, pitää kurssi korvata toisella ylemmän moduulin kurssilla. Mikroelektroniikassa ja tietotekniikassa sivuaine B ei saa olla saman suunnan sisältä kuin pääaine A. Tietoliikennetekniikassa on mahdollista valita sivuaineeksi B suunnan toinen pääaine suorittamalla sen toinen moduuli. Muita mahdollisuuksia ensimmäiseksi sivuaineeksi B ovat matematiikka, fysiikka ja teollinen tietotekniikka. Sivuainetta B on mahdollista lukea yhdestä kolmeen 12 opintoviikon moduulia. Toinen sivuaine eli sivuaine C on vapaaehtoinen. Jos sivuainetta C haluaa suorittaa, koskevat sitä muuten samat rajoitukset kuin ensimmäistä sivuainetta B, mutta se saa olla myös mikroelektroniikassa ja tietotekniikassa saman suunnan sisältä kuin pääaine. Sivuainetta C voi suorittaa korkeintaan kaksi 12 opintoviikon moduulia. Sivuaineista kolmas eli aine D on myös vapaaehtoinen. Se on vapaasti valittavissa ja sitä voi suorittaa yhden moduulin. Sivuaineen tulee kuitenkin olla yliopistollinen oppiaine, josta voidaan muodostaa 12 opintoviikon kokonaisuus. Sivuaineeksi D voi valita esimerkiksi tietojenkäsittelytieteiden sisältä bioinformatiikkaa, digitaalista mediaa tai tietojärjestelmätiedettä. Matematiikka Matematiikan tarjoamat sivuainemoduulit ovat 12,5 opintoviikon suuruisia johtuen matematiikan kurssien koosta. Matematiikan sivuainemoduuleja voi valita yhden tai useamman seuraavista: Analyysi MATE5021 Usean muuttujan funktiot SMAT5045 Differentiaaliyhtälöt Valitse ao. listasta 7,5 opintoviikkoa ottaen esitietovaatimukset huomioon: MATE5275 Matematiikan menetelmäkurssi I MATE5276 Matematiikan menetelmäkurssi II MATE5033 Funktioteoria MATE5255 Fourier-analyysi SMAT5213 Variaatiolaskenta Erikseen sovittavia analyysin erikoiskursseja. Optimointi SMAT5108 Matemaattinen optimointi I SMAT5109 Matemaattinen optimointi II 322
Valitse ao. listasta 7,5 opintoviikkoa ottaen esitietovaatimukset huomioon: MATE5021 Usean muuttujan funktiot SMAT5016 Konveksi analyysi ja optimointi SMAT5037 Optimointialgoritmit Erikseen sovittavia analyysin erikoiskursseja. Informaatioteoria ja algoritminen matematiikka MATE5060 Algebran peruskurssi I Valitse ao. listasta 10 opintoviikkoa ottaen esitietovaatimukset huomioon: MATE5061 Algebran peruskurssi II MATE5074 Algoritminen matematiikka MATE5039 Kombinatoriikka MATE5230 Graph theory MATE5274 Coding theory I MATEXXXX Coding theory II MATE5085 Convolutional codes MATE5273 Cryptography MATE5114 Logiikka MATE5225 Automata and formal languages Erikseen sovittavia informaatioteorian tai algoritmisen matematiikan erikoiskursseja. 5 ov 5 ov 5 ov Fysiikka Fysiikan sivuainekokonaisuuteen voi valita vapaasti fysiikan koulutusohjelman tarjoamista kursseista 12 opintoviikon kokoisia moduuleja. Kursseja valitessa pitää ottaa huomioon kunkin kurssin esitietovaatimukset. Osa kursseista on lueteltu alla, mutta lista ei kuitenkaan ole rajoittava. Opiskelijaa suositellaan neuvottelemaan fysiikan sivuainekokonaisuuden sisällöstä etukäteen oman suuntansa/pääaineensa neuvontaassistentin tai professorin kanssa. XFYS4276 Fysiikan harjoitustyöt FFYS4432 Optoelektroniikka FFYS4331 Puolijohteiden fysiikka XFYS4320 Kvanttimekaniikka I FFYS4257 Sähkö- ja magnetismioppi I FFYS4258 Sähkö- ja magnetismioppi II SFYS4491 Atomi- ja molekyylifysiikka XFYS4338 Kvantti-informaatio XFYS4340 Kvanttioptiikka SFYS4285 Kiinteän olomuodon fysiikka I 2 ov 5 ov 2 ov 4 ov 323
Teollinen tietotekniikka Teollinen tietotekniikka on Åbo Akademin tarjoama sivuaine ja aineeseen kuuluvat kurssit luennoidaan ruotsiksi. Sivuaine koostuu kahdesta moduulista, joista voi ottaa toisen tai molemmat. Moduulien koot ovat 12 ov ja 14 ov. Ensimmäinen kokonaisuus suuntautuu automaatioon ja säätöön, toinen optimointiin ja tuotannonohjaukseen. 3072 Grundkurs i reglering och instrumentering 2 sv 3053 Reglerteknik 3 sv 3085 Processreglering 4 sv 3636 Matematisk modellering 3 sv 3024 Matematik IV 5 sv 3321 Optimering 3 sv 3637 Grunskurs i produktionsplanering 3 sv 3330 Process- och produktuonsoptimering 3 sv Opintojen ohjeellinen ajoitus Opinnot on suunniteltu suoritettavaksi seuraavasti: 1. lukuvuosi 2. lukuvuosi 3. lukuvuosi 4. lukuvuosi 5. lukuvuosi Syksy Fysiikka I 5 ov Insinöörimatematiikka I A + I B 5 ov Johdatus tietojenkäsittelyt. I 2 ov Tietokone työvälineenä 2 ov Ohjelmointi I 4 ov Ruotsi 2 ov opintoviikkoja yhteensä: 20 Tietotekninen algebra Diskreetti matematiikka Mikroprosessorit Suomi 1 ov A1 12 ov B1 12 ov opintoviikkoja yhteensä: 41 Systeemi- ja säätötekniikka Tietokoneverkot Suomi 0,5 ov A2 12 ov A3/B2/C1 12 ov opintoviikkoja yhteensä: 40 A3/A4 12 ov B2/B3/C1/C2/D1 12 ov Harjoittelu/Vapaat 4 ov opintoviikkoja yhteensä: 28 A4/A5 12 ov DI-työ 20 ov opintoviikkoja yhteensä: 32 Kevät Fysiikka II 6 ov Insinöörimatematiikka II A + II B 5 ov Elektroniikan perusteet I Piiriteoria Ohjelmointiprojekti I 1 ov Elektroniikan laboratoriot 1 ov opintoviikkoja yhteensä: 19 Todennäköisyyslaskennan p. Teollisuustalous Englanti 2 ov Harjoittelu/vapaat 4 ov LuK-tutkielma 5 ov Suomi 0,5 ov 324
Ohjeita opiskelua varten Erittäin hyödyllisiä ohjeita opiskeluun saa erityisesti neuvonta-assistenteilta, opiskelijatutoreilta, ainejärjestö Digitiltä (digit@utu.fi) ja DI-koulutuksen weppisivuilta (www.it.utu.fi/opetus/di ) muun henkilökunnan lisäksi. LuK -tutkielma ja Diplomityö Katso myöhemmin esitettävä kohta "Opintojaksojen tavoitteet ja sisältö". Tentit IT-laitoksen tentteihin ilmoittaudutaan tenttijärjestelmän kautta laitoksen www-sivuilla (www.it.utu.fi). Sivulta löytyvät myös tenttimistä koskevat rajoitukset ja muut tenttijärjestelyä koskevat yleiset ohjeet. Koska kurssien tenttimiseen liittyvä käytäntö ja määräykset vaihtelevat oppiaineittain, kannattaa asia selvittää opetuksen tuottavasta oppiaineesta. Kurssit Opintojaksoille ilmoittaudutaan yleensä opintojaksojen ensimmäisillä luennoilla tai oppiaineen www-sivujen kautta. Joihinkin harjoituksiin ilmoittaudutaan ilmoitustaululla oleviin listoihin. Työharjoittelu Tutkintoon sisältyy 4 opintoviikkoa työharjoittelua, jonka tulee olla tietotekniikan, elektroniikan tai tietoliikennetekniikan alalta. Kolmen viikon työharjoittelu vastaa yhtä opintoviikkoa. Opiskelija huolehtii itse harjoittelupaikan hankkimisesta. Saadakseen harjoittelun hyväksytettyä, tulee opiskelijan toimittaa laitoksen toimistoon työtodistus ja työharjoittelukertomus, josta ilmenee työnkuva, harjoittelun ajankohta ja päivittäinen työaika. 325
OPINTOJAKSOJEN TAVOITTEET JA SISÄLTÖ Opintojaksot esitetään aakkosjärjestyksessä. ETT_3036 Advanced Concepts in DSP (6 ov) Aims and contents: The aim of the course is to introduce the engineering students to fundamental concepts in signal estimation and system optimization. A particular emphasis is given to the analysis and implementation of advanced signal processing methods, with respect to basic concepts in topology, functional analysis, non-deterministic systems (stochastic and otherwise), and multi-rate systems. Preliminary knowledge: Courses in digital signal processing and engineering calculus. Literature: TBD. Components: Lectures, laboratory exercises, seminars, presentation and final project. ETT_3037 Advancements in Air Interface Design (4 ov) Aims and contents: The aim of the course is to present advanced concepts of increasing capacity and quality of service in CDMA based systems. The issues considered comprise: signature design for both synchronous and asynchronous CDMA modes, including overloaded operating, MIMO and space time coding, optimizing of cell search and channel sounding procedures. Preliminary knowledge: Spread Spectrum and CDMA. Components: Lectures, laboratory exercises and exam/seminars. TKO_5573 Algorithms in Dimensional Measurement Systems (3 cu) Aims and contents: Development and implementation of algorithms that are used in dimensional measurement systems: high precision 1-, 2-, and 3-dimensional length measurement, geodesy, and satellite navigation (GPS) systems. The course follows the prototyping approach in embedded system development: introduction to applicationspecific theory, prototyping algorithms in a high-level environment (Excel, Matlab, or Maple), converting the algorithms into a C++-implementation, testing and analysing the performance of the implementation. Preliminary knowledge: Mathematics, C/C++. Literature: Lecture notes, articles. Components: Lectures (36 h), home assignments and a small project. This course is given about every second year. ETT_3001 Analogia IC-suunnittelu (5 ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssissa käydään läpi analogisia rakenteita, joita käytetään integroiduissa piireissä. Tällaisia rakenteita ovat mm. vahvistimet, suodattimet ja jännitereferenssit. Rakenteet esitellään luennoilla ja aiheeseen liitetään tietokoneharjoituksia, joissa opitaan käytännön suunnittelua. Esitiedot: Piiriteoria, Elektroniikan perusteet I ja Digitaalinen piiritekniikka (voi olla rinnakkaissuorituksessa). Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Johns, D. & Martin, K., Analog Integrated Circuit Design (luvut 1-6, 8-10 ja 15), John Wiley & Sons, 1997. ISBN 0-471-14448-7. Suoritustavat: Tietokoneharjoitukset sekä itsenäisempi loppuharjoitus (laajuus vastaa n. kahta tietokoneharjoitusta). 326
TKO_5082 Artificial Intelligence (3 cu) Aims and contents: (from Russell & Norvig book): We define AI as the study of agents that receive percepts from the environment and perform actions. Each such agent implements a function that maps percept sequences to actions, and we cover different ways to represent these functions, such as production systems, reactive agents, real-time conditional planners, neural networks, and decision-theoretic systems. We explain the role of learning as extending the reach of the designer into unknown environments, and we show how that role constrains agent design, favoring explicit knowledge representation and reasoning. We treat robotics and vision not as independently defined problems, but as occurring in the service of achieving goals. We stress the importance of the task environment in determining the appropriate agent design. Our primary aim is to convey the ideas that have emerged over the past fifty years of AI research and the past two millenia of related work. We have tried to avoid excessive formality in the presentation of these ideas while retaining precision. Preliminary knowledge: Discrete mathematics, Tietorakenteet ja algoritmit. Literature: Nilsson, Nils J.: Artificial Intelligence: A New Synthesis, Morgan Kaufmann Publishers, 1998. Russell & Norvig: Artificial Intelligence: A Modern Approach 2/e, Prentice-Hall, 2002. Components: Lectures (52 h) and examination. The course is given every second year. TKO_5086 Asiakas-palvelin sovellukset ja käyttöliittymät (4 ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssin tarkoituksena on oppia tekemään hajautettuja asiakaspalvelin sovelluksia, joilla on graafinen käyttöliittymä. Kurssilla perehdytään ohjelmoinnin moderneihin rajapintoihin, jotka on liitetty ohjelmointikieliin kirjastojen avulla. Tarkastelu tehdään Java-kielen avulla ja tarkasteltavia asioita ovat mm. käyttöliittymien tekeminen AWT:llä ja Swingillä, tapahtumaohjattu ohjelmointi, säikeet ja niihin liittyvä samanaikaisuuden problematiikka, asiakas-palvelin sovellusten tekeminen RMI:llä ja sokettien avulla, servletit (WWW-palvelin sovelmat) ja verkkotietokantojen käyttö. Esitiedot: Ohjelmointi I (kokonaan suoritettu) ja Ohjelmointi II. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Luentomoniste (Ville Leppänen: Asiakas-palvelin sovellukset ja käyttöliittymät, 2002); H. Deitel & P. Deitel: Advanced Java 2 Platform, How to Program, 2002; B. Eckel: Thinking in Java, 3. painos, 2002. Muu kirjallisuus ilmoitetaan luentojen yhteydessä. Suoritustavat: Luennot (42h), laajahko harjoitustyö, loppukuulustelu. Kurssi luennoidaan kevätlukukausittain, noin joka toinen vuosi. ETT_2032 Asynchronous System Design (6 cu) Aims and contents: Functional complexity and large physical size of modern digital systems-on-chip (SoC) poses difficult problems for system integration. Synchronizing the whole system to a single clock, without severily degrading performance, is becoming increasingly difficult, if not impossible. A viable solution to this problem is to discard synchronous clock-based timing and adopt an asynchronous self-timed design approach which offers better modularity and composability than synchronous approaches. Furthermore, asynchronous systems have potential for lower power consumption and lower self-induced noise. The course gives insight to self-timed circuit techniques, asynchronous handshake-based communication channels and their implementation, and asynchronous system design principles and methodologies. Also globally-asynchronous locally-synchronous (GALS) systems are discussed. Preliminary knowledge: Principles of digital design, Digitaalinen piiritekniikka, hardware description languages (recommended). 327
Literature: To be announced. Components: Lectures, exercises, project + seminar presentation, examination. TKO_5533 C++ () Tavoitteet ja sisältö: Kurssilla käydään läpi C++-kielen perusrakenteet ja -tietotyypit, muistin käyttöön liittyvät asiat, olio-ohjelmointi ja geneerinen ohjelmointi C++:lla, erot C:n ja C++:n välillä, C++-ohjelmien käännösprosessi ja kielen standardikirjastot. Kurssin suorittamiseksi opiskelijalla on oltava ennestään jonkin, mielellään oliopohjaisen kielen (kuten Javan) ohjelmointitaito. Esitiedot: Ohjelmointi I, suositellaan myös Ohjelmointi II. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Stroustrup, B.: The C++ Programming Language, 3. painos, Addison-Wesley, 1997. Hietanen, P.: C++ ja olio-ohjelmointi, 7. painos, Docendo Finland Oy, 2001. Suoritustavat: Luennot (30 h), demonstraatiot (8 h), harjoitustyö, loppukuulustelu. Kurssi luennoidaan noin joka toinen vuosi. ETT_3002 Coding and Encryption in Telecommunications (Tietoliikenteen koodaustekniikat) (6 cu) Aims and contents: The main target of the course is to familiarize students with basic issues of telecommunication links design comprising information compression, channel error control and data security. Topics to be considered are: information measures and quantities, source models, efficient source coding, digital and continuous data compression (with speech, image and multimedia compression illustration), fundamental channel coding theorems, block coding and classic code parameter bounds, linear codes, syndrome decoding, cyclic codes (with a concise insight into finite fields and polynomials), trellis (convolutional) codes and algorithm Viterbi, spectral-efficient transmission and trellis-coded modulation, data ciphering, public key cpyptosystems, authentification algorithms. All parts of the course are supported with examples of systems currently in operation or forward-looking (GSM, cdmaone, 3G mobile radio, etc.). Preliminary knowledge: Digitaaliset tietoliikennejärjestelmät. Literature: Wells R. B., Applied Coding and Information Theory for Engineers, Prentice Hall, 1999 (ISBN: 0-13-961327-7). Components: Lectures, exercises and exam. ETT_2015 Computer Architectures (4 cu) Aims and contents: The architectures of microcomputers and computer systems. Instruction set architectures. The design of processor (RISC/MIPS): arithmetic unit, registers, control logic, and data path. Memory structures and hierarchy (caches). Buses and I/O systems. Introduction to multiprocessing. Preliminary knowledge: Microprocessors and digital systems. Literature: D. Patterson & J. Hennessy, Computer Organization & Design, Morgan Kaufmann Publishers, 1998. Components: Lectures, exercises and exam. TKO_5108 Computer System Design (3 cu) Aims and contents: With the emergence of system-on-chip (SoC) many new challenges have been created to system designers. The increasing complexity of systems has lead to a situation in which traditional methods no longer conclusively support all the different phases of system design. Traditionally the software components of systems are 328
implemented in a high level programming language such as C or C++, and the hardware descriptions are implemented in a hardware design language such as VHDL or Verilog. This course introduces a novel system design method that tries to incorporate these development tracks into environments where both the hardware and the software parts of a system could be developed in parallel using one language. The basic design flow is to create an executable specification of the target system in some language, and then to refine this specification until a detailed description of the hardware and software modules of the system is reached. The system design language used on this course is SystemC. Preliminary knowledge: Participants should have some programming skills (preferably C++) and be familiar with principles of digital hardware design or embedded system design. Literature: Grötker, Liao, Martin and Swan: System Design with SystemC, Kluwer Academic publishers, Norwell, MA, USA, 2002, SystemC Version 2.0 User's Guide. Components: Lectures, seminar presentations and project work. The course is given every second year. TKO_5500 Design and Analysis of Algorithms (3 cu) Aims and contents: The course concentrates on the design and analysis of efficient computer algorithms. The topics include design principles, complexity theory and approximation techniques. Preliminary knowledge: Tietorakenteet ja algoritmit. Literature: Gilles Brassard, Paul Bratley: Fundamentals of Algorithms, Prentice-Hall, 1996. Components: Lectures (52 h), examination. Course can also be arranged as a self-study course. The course is given every second year, during fall term. ETT_3034 Device mismatch in IC (2 cu) Aims and contents: Many structures of integrated circuits relay on accurate component matching. However, due to manufacturing imperfections mismatch exists betweed matched devices. Such devices include e.g. current mirrors, differential stages and capacitor arrays. Moreover, also the digital logic and memory structures have to deal with an increasing uncertainity in the driving capability of the circuits. In this course reasons for different device mismatches are reviewed and methods to simulate (Monte Carlo, Worst Case) these effects in electrical simulators are given in the form of excercices. Preliminary knowledge: Basics of electronics and basic skills to use electronic simulators (Cadence or Mentor Graphics); Elektroniikan perusteet II, Digitaalinen piiritekniikka. Literature: Lecture notes. Components: Lectures, laboratory exercises, examination. ETT_2001 Digitaalinen piiritekniikka (4 ov) Tavoitteet ja sisältö: Digitaalisen IC-piirisuunnittelun perusteet. MOS-transistorien toiminta ja simulointi. CMOS-valmistusprosessi ja layout suunnittelusäännöt. CMOS-teknologian peruspiiriratkaisut digitaalisissa IC-piireissä: kombinaatio-, sekvenssi-, aritmetiikka- ja muistipiirit. Piirin synkroninen ja asynkroninen ajoitus. Tehonkulutus. Johdotuksen ongelmat VLSI rakenteissa. Edeltävät opinnot: Elektroniikan perusteet I, Digitaalisuunnittelun perusteet. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Rabaye, J., Digital Integrated Circuits: A Design Perspective, Prentice-Hall 1996, ISBN 0-13-178609-1. Suoritustavat: Luennot, lasku- ja laboratorioharjoitukset sekä loppukuulustelu. 329
ETT_2026 Digitaalinen signaalinkäsittely () Tavoitteet ja sisältö: Kurssin tavoitteena on antaa opiskelijalle perustiedot digitaalisesta signaalinkäsittelystä. Signaalien luokittelu. Fourier-muunnos ja z-muunnos. Diskreettiaikaiset järjestelmät, AD/DA-muunnos, digitaaliset suodatusmenetelmät, näytteenotto ja signaalien rekonstruointi. Esitiedot: Tietoliikenneteoria. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Opintomoniste. Kurssi noudattaa pääpiirteissään kirjaa J. Proakis, D. Manolakis: Digital Signal Processing, Prentice-Hall, 1996 (ISBN 0-13- 394289-9). Suoritustavat: Luennot, loppukuulustelu, laskuharjoituksia ja tietokoneharjoituksia MATLAB -ohjelmistolla. ETT_2040 Digitaalisen tiedonsiirron standardit ja konvergenssi () Tavoitteet ja sisältö: Kurssi tutustuttaa opiskelijat yleisimpiin käytössä oleviin tiedonsiirtostandardeihin, niiden osa-alueisiin ja suunnitteluun. Nykyjärjestelmien lisäksi kurssilla luodaan katsaus lähitulevaisuuden tietoliikennejärjestelmiin ja niissä toteutuvaan verkkotyyppien väliseen konvergenssiin. Standardointityön osalta pyritään hahmottamaan eri osa-alueiden vaikutus kokonaisten standardien syntyyn ja miten verkkotyyppien yhdistyminen lisää entisestään työn haasteellisuutta. Harjoituksissa teoria yhdistetään järjestelmätason malleihin kokonaiskuvan selkiyttämiseksi. Esitiedot: Digitaaliset tietoliikennejärjestelmät, Radiotekniikanperusteet ja Tietokoneverkot. Suoritustavat: Harjoitukset ja tentti. ETT_3005 Digitaaliset tietoliikennejärjestelmät (4 ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssin tavoitteena on antaa opiskelijalle vahvat lähtötiedot digitaalisten tietoliikennejärjestelmien suunnitteluun tarvittavasta perusteoriasta sekä tietoliikennejärjestelmien mallintamisesta ja simuloinnista. Esitiedot: Tietoliikenneteoria. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Ziemer, R. & Peterson, R., Digital Communication, 2nd ed., Prentice Hall, 2000 (ISBN: 0-13-896481-5). Ilmoitetaan myöhemmin. Suoritustavat: Lasku- ja laboratorioharjoitukset sekä loppukuulustelu. ETT_1003 Digitaalisuunnittelun perusteet () Tavoitteet ja sisältö: Kurssilla käsitellään logiikkapiirit, boolean algebra, logiikka- ja teknologian tason optimointi sekä tilakonesuunnittelu. Kurssilla perehdytään digitaalisten järjestelmien kombinaatio- ja sekvenssilogiikka pohjaisten perusrakenneosien suunnitteluun ja toimintaan. Kurssilla opitaan perustiedot digitaalisten järjestelmien suunnitteluun, analysointiin ja logiikkatoteutuksiin. Kirjallisuus: Gajski, D.D., Principles of Digital Design, Prentice Hall 1997, ISBN: 0-13- 301144-5. Suoritustavat: Lasku- ja laboratorioharjoitukset sekä loppukuulustelu. ETT_3035 Digitaalitekniikan projekti () Tavoitteet ja sisältö: Kurssilla toteutetaan laajahko digitaalinen piirisuunnitteluprojekti. Esitiedot: HDL-based Design, Digitaalinen piiritekniikka. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Esitietokurssien materiaalit. Suoritustavat: Piirin suunnittelu ja suunnittelun raportointi. 330
Diplomityö (20 ov) Tavoitteet ja sisältö: Tavoitteena on harjaannuttaa opiskelija tekemään itsenäisesti teoreettisia ja käytännöllisiä selvityksiä tieteellisen kirjallisuuden avulla ja esittämään tulokset kirjallisessa muodossa. Edelleen tavoitteena on syventää opiskelijan tietoa DItyössä käsiteltävästä aiheesta ja luoda pohja jatko-opintojen suorittamiseen. DI-työn tulee osoittaa tekijänsä kykyä ajatella tieteellisesti, tarvittavien tutkimusmenetelmien hallintaa, tutkielman aihepiirin tuntemusta ja kykyä käyttää tieteellistä kieltä. Suoritustavat: Ennen diplomityön aloittamista on otettava yhteyttä pääaineen professoriin aiheen, valvojan ja ohjaajan sopimiseksi. Diplomityö tehdään pääaineesta. Diplomityön yhteydessä on tehtävä kypsyysnäyte. Opiskelija, joka on tehnyt kypsyysnäytteen LuKtutkinnon yhteydessä on vapautettu kypsyyskokeesta. Diplomityön yhteydessä tehdään diplomityön aiheeseen liittyvä lyhyt kirjoituskoe. Kirjoituskoe tarkastetaan sisällöllisesti. MATE5206 Diskreetti matematiikka () Tavoitteet ja sisältö: Induktio ja rekursio, Boolen algebrat, graafiteoriaa, automaatit. Suoritustavat: Luennot (28 h), demonstraatiot (14 h), tentti. TKO_5706 Distributed Systems (3 cu) Aims and contents: The course covers principle, advanced concepts and technologies of distributed systems. Emphasis is on communication, synchronization, replication, fault tolerance, consistency and security. Covers e.g. CORBA, DCOM and Jini. Preliminary knowledge: Tietokoneverkot, Ohjelmointi II. Also recommended: Asiakaspalvelin sovellukset ja käyttöliittymät. Literature: A.S. Tanenbaum, M. van Steen: Distributed Systems, Principles and Paradigms, Prentice Hall, 2002. Components: Lectures and examination. The course is given every second year. ETT_1010 Elektroniikan laboratoriot I (1 ov) Tavoitteet ja sisältö: Elektroniikan perusasioiden ja kytkentöjen käytännön harjoittelu. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Arvela, Kuusela & Punkkinen: Elektroniikan ja tietotekniikan harjoitustyöt I, Turku - SFL -L8. Suoritustavat: Kurssilla tehdään harjoitustöitä, jotka käsittelevät elektroniikan perusasioita. Työt tehdään ETT:n opetuslaboratoriossa. Töistä laaditaan työselostus. ETT_2038 Elektroniikan laboratoriot II (1 ov) Tavoitteet ja sisältö: Elektroniikan perusasioiden ja kytkentöjen käytännön harjoittelu. Esitiedot: Elektroniikan perusteet I, Digitaalisuunnittelun perusteet. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Arvela, Kuusela & Punkkinen: Elektroniikan ja tietotekniikan harjoitustyöt I, Turku - SFL -L8. Suoritustavat: Kurssilla tehdään harjoitustöitä, jotka käsittelevät elektroniikan perusasioita. Työt tehdään ETT:n opetuslaboratoriossa. Töistä laaditaan työselostus. ETT_3029 Elektroniikan laboratoriot III () Tavoitteet ja sisältö: Elektroniikan ja tietoliikennetekniikan sovellusten käytännön harjoittelu ja/tai perehtyminen elektroniseen tiedonhakuun. Esitiedot: Elektroniikan laboratoriot I ja II. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Moniste Elektroniikan ja tietotekniikan harjoitustyöt II. Suoritustavat: Kurssissa tehdään harjoitustöitä, jotka käsittelevät elektroniikan perusasioita. Edellytyksenä on opintojakson Elektroniikan ja tietotekniikan harjoitustyöt I läpäiseminen. Työt tehdään ETT:n opetuslaboratoriossa. Töistä laaditaan työselostus. 331
Osa laboratoriotöistä voidaan korvata elektroniseen tiedonhakuun liittyvällä työllä, josta on sovittava erikseen. Tämä työ sisältää elektroniikan alueen tiedonhakua internetistä, pääasiassa eri tietokannoista kuten IEEE (kansainvälinen elektroniikkainsinööriliitto) ja Esp@cenet (patenttitietokanta) sekä yliopistojen kotisivuilta. ETT_1009 Elektroniikan perusteet I () Tavoitteet ja sisältö: Opintojakson tavoitteena on antaa opiskelijalle perustiedot elektroniikan piiritekniikasta, käytettävistä puolijohdekomponenteista ja elektronisten piirien tietokonesimuloinneista. Opintojakson suoritettuaan opiskelijalla on valmius analysoida ja suunnitella aktiivisia komponentteja sisältäviä elektronisia piirejä, kuten esim. yksiasteisia vahvistimia. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Sedra, A., Smith, K.: Microelectronic Circuits (Part I), Oxford University Press, + moniste. Suoritustavat: Lasku- ja tietokoneharjoitukset sekä loppukuulustelu. ETT_2037 Elektroniikan perusteet II () Tavoitteet ja sisältö: Kurssi on jatkoa kurssille Elektroniikan perusteet I. Differentiaali- ja moniasteiset vahvistimet, taajuusvaste, vahvistinten takaisinkytkentämenetelmät, analogiasuodattimet sekä oskillaattorit. Simulointiohjelmien käyttö kytkentöjen analysoinnissa ja syntesoinnissa. Esitiedot: Elektroniikan perusteet I. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Sedra, A. & Smith, K., Microelectronic Circuits (Part II, osittain), Oxford University Press. Suoritustavat: Lasku- ja laboratorioharjoitukset sekä loppukuulustelu. G650 Embedded Systems Design (3 cu) Aims and contents: The course introduces the student to modern design methods for embedded systems. Topics covered include - basic concepts of real-time and safety-critical systems - behavioral analysis using hierarchical statemachines - architectural and mechanistic design of embedded system. Literature: B. P. Douglass, "Doing Hard Time: Developing Real-time System with UML, Objects, Frameworks and Patterns". B. Selic et al., "Real-Time Object-Oriented Modelling". Handouts. G710 Embedded systems laboratory course (3 cu) Preliminary knowledge: Basic skills in digital electronics, microprocessor technology and programming are essential. Admittance: The course is open to everyone interested. However, in case of overbooking, students majoring computer engineering (the curriculum 'KTF/Datateknik') since 1996-97 have priority over others. Examination: There will be no final exam at the end of the course. However, to pass the course: - attend the lectures/presentations - do the laboratory work properly - attend the Embedded Java seminar and give you own presentation. Literature: Data sheets, manuals and other material will be distributed during the course. 332
ETT_3018 Erikoistyö () Tavoitteet ja sisältö: Projektiluonteinen paneutuminen pääaineen johonkin alaan, johon voi sisältyä esimerkiksi piirisuunnittelua, tietokonesimulaatioita, laiterakentamista, mittauksia, datan analysointia jne. Työstä kirjoitetaan raportti. ETT_2033 Formal System Specification and Modelling (6 cu) Aims and contents: Complexity of present day digital systems requires increased care in the design process. Currently, testing and simulation are the most common methods to exclude faults from hardware and software systems. But neither can always establish the absence of rare design flaws. Formal verification is emerging as another countermeasure to increase confidence in a design; offering the potential to guarantee correct functional behavior of a system with respect to its specification and enabling early detection of possible design errors. The course introduces formal system specification techniques and different formal verification methods including equivalence checking, model checking, and design by correctness-preserving stepwise refinement. Preliminary knowledge: Basics of programming, hardware description languages, principles of digital design. Literature: To be announced. Components: Lectures, exercises, project + seminar presentation, examination. XFYS4348 Fysiikka 1 (5 ov) Tavoitteet ja sisältö: Perehtyminen fysiikan ilmiöihin ja niiden matemaattiseen käsittelyyn. Ongelmien jäsentely- ja ratkaisutaidon kehittäminen fysiikan käsitteitä ja perusperiaatteita soveltaen. Mekaniikan, modernin fysiikan ja sähköopin perusteet. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: H.D.Young & R.A. Freedman: University Physics, 10th ed., Addison-Wesley, 2000. Kurssiin ei liity monistetta. Suoritustavat: Luennot, laskuharjoitukset ja loppukuulustelut. XFYS4349 Fysiikka 2 (6 ov) Tavoitteet ja sisältö: Fysiikka 1 kurssilla hankittujen tietojen ja taitojen syventäminen. Valo-opin, lämpöopin ja aaltoliikeopin perusteet sekä Fysiikka 1 kurssin mekaniikan ja sähköopin osan täydentäminen. Esitiedot: Fysiikka I. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: H.D.Young & R.A. Freedman: University Physics, 10th ed., Addison-Wesley, 2000. Kurssiin ei liity monistetta. Suoritustavat: Luennot, laskuharjoitukset ja loppukuulustelut. G612 Hardware/Software Codesign (3 cu) Aims and contents: To give insight to methods for simultaneous development of hardware and software in embedded systems. Synchronous system models. Hardware and software synthesis. Partitioning. Literature: Lecture material. Components: Lectures 26 h, group exercises 12 h, accepted project, examination. ETT_2006 HDL-based Design (HDL-pohjainen suunnittelu) (3 cu) Aims and contents: Design process of digital systems. Logic design. Hardware Description Languages. VHDL-based system modelling and simulation. Combinational and sequential components. Data path and control systems. Systematic description and design methods. Busses, processors, data-communication. Preliminary knowledge: Digitaalisuunnittelun perusteet. 333
Literature: To be announced. Components: Lectures, laboratory exercises & examination. ETT_3028 High Speed SoC/SoP Design (3 cu) Aims and contents: System on Chip and System on Package design within deepsubmicron technology. Data structure and optimisation algorithms, interconnect modelling and transmission lines, Padé approximation of s-domain transfer functions, delay and crosstalk noise estimation, power supply and other sources of noise, off-chip/on-chip signalling techniques. Preliminary knowledge: Intermediate studies. Literature: To be announced. Components: Lectures, laboratory exercises & examination. ETT_2031 IC-piirin suunnitteluprojekti (3 5 ov) Tavoitteet ja sisältö: Kurssilla suunnitellaan itsenäisesti jokin laajahko analoginen tai mixed-mode IP-lohko käytettäväksi osana System-on-Chip kokonaisuutta. Suunnittelu pyritään mahdollisuuksien mukaan lähettämään prosessoitavaksi, jonka jälkeen sen toiminta on mahdollista tarkastaa mittaamalla. Esitiedot: Elektroniikan perusteet II, Analogia IC-suunnittelu ja Mixed Mode ICsuunnittelu. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Opetusmonisteet ja aikaisempien kurssien materiaalit. Suoritustavat: Piirin suunnittelu ja suunnittelun raportointi. TKO_5455 Industrial Algorithms (3 cu) Aims and contents: Development of efficient algorithms for industrial on-line and off-line applications. Mathematical modelling, estimation, simulation, optimization and control. Prototyping using a high-level software environment and transformation into an efficient embedded implementation. Application areas may include electronics, metal and forest industry, transportation, energy and environment. Preliminary knowledge: C/C++, fundamentals of system and control theory. Literature: Lecture notes, articles. Components: Lectures (36 h), home assignments and a small project. The course is given every second year. ETT_2007 Integroitujen piirien suunnittelu ja valmistus (IPSV) () Tavoitteet ja sisältö: Katsaus puolijohdefysiikkaan ja puolijohde-elementtien fysikaalisiin toimintaperiaatteisiin. Kurssilla käsitellään integroitujen piirien rakennetta, valmistusmenetelmiä (bipolaari- ja MOS-prosessit) ja suunnittelua lähtien aktiivisista piirielementeistä ja niiden malleista. Demonstraatiot koostuvat laskuista, käytännön mittauksista ja simuloinneista. Esitiedot: Elektroniikan perusteet I, Puolijohteiden perusteet. Opintojaksoon liittyvä kirjallisuus: Ihantola & Punkkinen: Integroitujen piirien suunnittelu ja valmistus, Turku-SFL-L6. Suoritustavat: Demonstraatiot ja välikuulustelut tai loppukuulustelu. MATE5281 Insinöörimatematiikka I A MATE5282 Insinöörimatematiikka I B Sisältö I A: Joukot, relaatiot ja funktiot. Lineaarialgebran alkeita. Kompleksiluvut. Reaalifunktion raja-arvo ja jatkuvuus. 334