Nada

^ Upp till kursens hemsida.

Kursanalys 2D1420 Datorseende gk VT'03 (5 p)

Kursdata

Mål

Kursens mål är att ge

för att studenterna ska

Förändringar relativt förra kursomgången

I förhållande till föregående kursomgång genomfördes följande förändringar:

Sammanfattning

Detta var åttonde gången som datorseendekursen gavs i denna form. Det är stimulerande att kunna ge en kurs i ett så utvecklande ämne som datorseende i grundutbildningen, och givande att se hur väl många av studenterna tillgodogör sig ämnet.

Denna kursomgång påverkades dock av att ordinarie kursledaren behövde lämna från sig kursen pga sjukskrivning. Kursledarskapet och föreläsningarna fördelades därefter mellan flera medarbetare på institutionen. Kursomgången påverkades också av problem med kopieringen av kursbunten, vilka ledde dels till att kursbunten inte var färdig till kursstarten, och dels att vissa delar av kursbunten blev felaktigt kopierade.

Ett flertal studenter i tidigare kursomgångar har arbetat vidare i området (främst examensarbeten och doktorandstudier) med mycket goda resultat.

Antalet aktiva deltagare låg på samma nivå som tidigare kursomgång 63 st (72 studenter registrerade i res). Antalet examinerade studenter på tentamen ökade med ett tiotal, från 38 godkända tentor till 46 godkända tentor. Dock minskade antalet godkända studenter på laborationerna med ett tiotal, från 56 till 45.

Examination

Examinationen består laborationsredovisningar och en skriftlig tentamen.

Laborationer:

Vid varje laboration lämnar studenterna en skriftlig labrapport till assistenten som omfattar experimentella resultat och svar på ett antal frågor som givits i laborationsinstruktionen. Dessutom ger studenterna en muntlig redovisning vid terminalen, där de vid behov reproducerar experimenten genom att exekvera script-filer i Matlab-miljö och visa resultaten på skärmen.

För obligatoriska laborationer som redovisas före vissa datumgränser erhålles upp till 5 bonuspoäng på tentamen. Genom ytterligare frivilliga laborationsmoment finns möjlighet att erhålla upp till 5 extra bonuspoäng.

Tentamen:

Tentamen bestod av sex frågor av vilka vissa frågor var uppdelade i två till tre delfrågor. Tentamen omfattade huvudsakligen teoretiska frågor och ett par räkneuppgifter.

Ett primärt syfte med tentamen är att den relativt väl skall avspegla kursens olika delområden, och att man till viss del skall vara hjälpt av att ha väl tillgodogjort sig laborationerna. I vissa fall förekommer alternativuppgifter.

Tentamen ger maximalt 50 poäng, och för godkänt räcker om halva detta poängantal uppnås.

I förhållande till föregående kursomgångar, minskades andelen räkneuppgifter i tentamen. Troligen var de tentamina som gavs också något enklare än för tidigare kursomgångar.

Kommentar:

Systemet med bonuspoäng fungerar bra. Det är viktigt att laborera parallellt med föreläsningsserien, och det är en relativt stark koppling mellan studenter som presterar bra på laborationer och tentamen.

Jämfört med förra kursomgången redovisade fler studenter laborationerna före sista deadline, vilket är nödvändigt för assistenterna.

Kurslitteratur

Tyvärr finns ingen bok tillgänglig som samtidigt uppfyller kraven på att vara rimligt aktuell och täcka kursens kunskapsområde. Till årets kursomgång provades att byta kurslitteratur till boken av Sonka et al, motiverat av att denna bok ger en större bredd av teori och algoritmer för datorseende, och att denna bok kan utgöra bättre referenslitteratur för fortsatt arbete i området. Dock är denna bok svagare gällande introducerande material för bildbehandling, vilket upplevdes som svårare av många studenter. Av denna anledning anpassades kursupplägget och läsanvisningarna så att kursen skulle kunna läsas utgående från antingen boken av Gonzalez och Woods eller boken av Sonka et al. Dock ger ingen av dessa böcker en god täckning av såväl bildbehandling, bildanalys, datorseende och bildkompression. Därför kompletteradess kurslitteraturen med utdrag ur viss annan litteratur samt föreläsningsanteckningarna, där de senare utgör en kompakt sammanfattning.

Datorstödd kursutvärdering

Vid kursens slut genomfördes en datorstödd kursutvärdering, där studenterna fyllde i ett formulär som hämtades från kursens hemsida. Totalt 25 svar har kommit in.

Andelen av de svarande utgörs av E (52 %), D (24 %), F (12 doktorander (8 %). I förhållande till andelen deltagare i kursen, är därför E-studenterna högre representerade i denna enkät än i förhållande till andelen studenter på kursen. Vidare är svarsprocenten lägre än för tidigare kursomgångar (25/63 = 40 %).

Den största delen av svaren i denna enkät har lämnats de närmaste veckorna efter den första tentamen skrivits, dvs innan tentamensresultaten annonserats. Nedan ges en kort sammanfattning.

Allmänt.

På det hela taget var resultatet positivt. På frågan

och på frågan Jämför

Svårighetsgrad och förkunskaper.

Kursen uppfattas som krävande. På frågan

Dock, tyckte 80 % av studenter att deras förkunskaper var tillräckliga när kursen startade:

Flertalet av studenterna kommenterar att ytterligare förkunskaper i signalbehandling och Fouriertransformen skulle underlätta. Vidare kommenterar flera studenter att kursen förutsätter att matematikkunskaperna antas vara aktuella, vilka de i praktiken ofta inte är. Förutom transformteori, skulle studenterna vara hjälpta av bättre förkunskaper i linjär algebra, singulärvärdesfaktorisering och principalkomponentanalys.

Kommentar: Genom att jämföra andelen studenter som anger
  1999 2000 2001 2002 2003
``Mycket svår'' 14 % 23 % 50 % 26 % 24 %
framstår det som om kursen upplevs som svårare de senaste åren. Dock syns en klar minskning i förhållande till 2001 års kursomgång. Ansträngningarna att förenkla kursinnehållet kan därför ha haft viss effekt.

Gällande förkunskaperna till kursen rekommenderas en kurs i signalteori eller digital signalbehandling som lämpliga förkunskaper till denna kurs, liksom en fortsättningskurs i numeriska metoder. Dock saknar flertalet av studenterna i praktiken dessa förkunskaper, och dessa förkunskapskrav har inte gjorts obligatoriska. Vid tidigare kursomgångar har många studenter läst kursen med mycket bra resultat utan att ha dessa förkunskaper innan kursen. Dock kräver detta en extra ansträngning.

För D-studenter är genomgången av Fouriertransformen i Diff- och trans-kursen mycket kortfattad. Som kompensation för detta görs i denna kurs en snabb genomgång av Fouriertransformen från grunden, med betoning på att direkt behandla det fler-dimensionella fallet. Flertalet av E- och F-studenterna är i detta avseende mer välbekanta med Fouriertransformen i det en-dimensionella fallet. Den fler-dimensionella Fouriertransformen behandlas inte i andra kurser, och utgör därför nytt material för samtliga studenter.

Till kursen förutsätts inte kunskaper om singulärvärdesfaktorisering eller principalkomponentsanalys. Eftersom dessa begrepp behövs i viktiga metoder och algoritmer, görs en snabb introduktion av dessa begrepp i samband med genomgången av metoderna. För studenter som inte har tidigare erfarenhet av dessa begrepp skull troligen förståelsen öka om en mer detaljerad genomgång skulle göras. Dock skulle kursens fokus då riskera att flyttas mer från ämnet datorseende till matematiska metoder som används i datorseende.

En svår balansgång när man ger denna kurs gäller de förkunskaper som skall förutsättas respektive krävas. De studenter som väljer kursen har en inhomogen sammansättning med mycket varierande förkunskaper. Vidare är kursen till skillnad från många andra kurser centerad kring ett ämne och ej en mängd metoder. I ämnet datorseende används en mycket varierande uppsättning metoder beroende typen av bildbearbetningsproblem.

Kurslitteratur.

På frågan ``Vad tycker du om kursboken'' svarade 20 % ``Bra'', 36 % ``Hyfsad'' och 16 % mindre bra. De kommentarer som lämnats och en jämförelse med förra årets kursutvärdering tyder på att bytet av kurslitteratur från Gonzalez & Woods till Sonka et. al. ej kan uppfattas som positivt. Några kommentarer från kursutvärderingen:

``Gonzales and Woods är bättre, mer utförlig.''

``Jag ägde båda böckerna och måste säga att GW var en mycket mycket bra bok till tentan läste jag igenom båda böckerna medans jag under kursen och till labbarna endast använde GW. Jag förstår faktiskt inte alls varför ni bytt bok GW tar speciellt väl upp de bitar som folk verkar ha svårt för nämligen matematiken bakom.''

Kommentar: Orsaken till att boken av Sonka et al provades till denna kursomgång var att boken av Gonzalez och Woods huvudsakligen behandlar ren bildbehandling och bildkompression och till viss del bildanalys. Materialet om rent datorseende är mycket begränsat i boken av Gonzalez och Woods. I detta avseende har boken av Sonka et al fördelar. Boken av Sonka et al används också i bildanalyskurser vid ett antal andra lärosäten. Efter erfarenheterna av denna kursomgång, får vi dock bedöma det som mer lämpligt att återgå till boken av Gonzalez and Woods som första kursbok i detta ämne. Frågan om kompletterande litteratur för den rena datorseendedelen återstår dock att lösa.

På frågan

svarade 12 % ``Bra'', 32 % ``Hyfsade'', 20 % ``Mindre bra'' och 32 % ``Dåliga''. Likom förra året, tyckte flera studenter att anteckningarna borde vara dataskrivna, vara bättre kopierade och ha bättre grafisk struktur (t.ex. index) och ta mindre plats. Innehållet uppskattades dock av flertalet:
``Kunde ha varit bättre utformade även om innehållet höll hög kvalité.''

``Alltför omfattande, oindexerade. Men det är bra att dom finns.''

Kommentar: Som nämnts ovan önskar ett flertal studenter att föreläsningsanteckningarna hellre skulle vara maskinskrivna. Dock innebär det en mycket stor arbetsinsats att typsätta detta material i elektronisk form. Materialet fyller en pärm och skulle kräva storleksordningen två månaders heltidsarbete att datorsätta. Om man skall ta fram bättre kopieringsmaterial för bilderna kommer detta också att kräva en stor insats. Att kopiera bilder på vanlig kopiator är inte enkelt. För bra riktigt bra resultat krävs ett digitalt original och anpassning av rastreringen till kopiatorns prestanda. Att kopiera föreläsningsanteckningar som innehåller grånivåbilder är därför betydligt mer krävande än för ett material som enbart består av text och icke grånivåbaserade bilder. För vissa av grånivåbilderna i dagens kursbunt, där idag originalen utgörs av fysiska overheadbilder som kan vara rastrerade med olämplig rastrering för vidare kopiering, kan därför till och med re-implementering av de bakomliggande algoritmerna krävas för att ta fram riktigt bra original till kopiering.

Vid kopieringen av kursbunten uppstod också vissa problem som låg utanför kursledningens kontroll. Till kopieringen levereras materialet på en sådan form att föreläsningsanteckningarna till varje föreläsning ligger separat och med ett tydligt försättsblad till denna föreläsning. Av kopieringstekniska skäl har dessa buntar i samband med kopieringen dock slagits samman till större buntar, vilket gjort det svårare att snabbt hitta i materialet. Föreläsningsanteckningarna har dock hela tiden varit sorterade i samma ordning som föreläsningarna ges.

Till kopieringen har kursledningen framfört önskemål om att föreläsningsanteckningarna skall minskas ned i format så att två overheadbilder kopieras på samma sida. Önskemål om detta framfördes till kopieringen. Dock har detta ej kunnat automatiseras på enkelt sätt, och pga kopieringstekniska skäl ej heller genomförts.

Att indexera föreläsningsanteckningarna är ett omfattande krav, och kräver en mer omfattande struktur för sidnumrering, rubriksättning etc. Det skulle dock kunna bli betydligt enklare att hitta i materialet om försättsbladen till varje separat föreläsning kopierades i en avvikande färg. Ett sådant önskemål har framförts till kopieringen, men pga kopieringsproblem och tidsbrist har inte heller detta kunnat genomföras.

Föreläsningar.

Gällande föreläsningarna, har en stor del av studenterna (40 %) varit på mer än 80 % av föreläsningarna. I övrigt svarar 36 % mellan 40-80 %. På frågan

På frågan Kommentarerna som kommer speglar problemet att ordinarie föreläsare kunde inte ta hand om de flertalet av föreläsningarna p.g.a. sjukskrivning. Föreläsningarna, som utfördes av andra medarbetare på institutionen, uppfattades att ha ``varierande kvalité, som blev bättre mot slutet''. Vidare fanns det stor risk att kursens struktur och att den röda tråden mellan föreläsningarna tappades pga ordinarie föreläsarens frånvaro. Ifall en kommande kursomgång skulle komma att ges med flera olika föreläsare, tyder kommentarerna på att en bättre samordning krävs mellan de olika föreläsarna för att bättre knyta samman kursinnehållet. Några studenter tyckte att det skulle vara bättre med färre overhead-bilder och flera föreläsningar som förklarades på tavlan.

Laborationer.

Laborationsdelen av kursen måste anses som lyckad. På frågan

Antal laborationer anses lagom av 88 % elever och laborationsanvisningarna tycks vara ``Bra'' eller ``Mycket bra'' av 56 % och hyfsade av 28 % elever. Dock, kommenteras det att anvisningarna borde finnas tillgängliga på nätet och vara på översatta till engelska för de icke svensk-språkiga studenterna.
``Bra upplägg med lärorika laborationer. Anvisningarna var lagom detaljerade''

``Labbarna är det bästa med hela kursen, har lärt mig mycket av dem. Lägg gärna in mer labbar i kursen.''
På laboration 3 kommenterade dock flera att det är svårt att felsöka koden för om man ``kör fast''. Ett par studenter kommenterade om krångligt språk i laborationsanvisningarna. För att dessa problem skall kunna åtgärdas, skulle kursledningen uppskatta konkreta kommentarer om vilka specifika formuleringar som skulle behöva förbättras.

Handledning.

På frågan

Det påpekas dock att det är ofta svårt att få hjälp under redovisningsveckor.

Kommentar: Detta år, liksom tidigare år, har de första labtillfällena varit glest besökta. I praktiken är det en stor anstormning av studenter till laborationstillfällena alldeles före deadline för laborationsredovisningar, och betydligt lägre beläggning andra veckor. Om man som student önskar mer hjälp, rekommenderas det därför starkt att man gör laborationerna i god tid innan deadline.

Arbetsinsats.

Gällande arbetsfördelningen de flesta studenterna läst en (24 %), två (40 %) eller tre (24 %) kurser parallellt med denna kurs. Den andel av studietiden som använts till denna kurs har varit 30-50 % (44 %), 50-70 % (24 %) och mer än 70 % för (12 %) av studenterna. som är något mindre jämfört med förra året. Många studenter anser att 5 p är lagom (40 %), medan 44 % anser att kursen poängantal borde höjas till 6 p och 8 % att poängantalet borde höjas till 7 p.

Öppna frågor

Slutligen ställdes ett antal öppna frågor. Nedan återges valda svar bland dessa.

Kursens belastning

Kursen är relativt arbetskrävande. En orsak härtill är att ett primärt mål med kursen är att lära ut kunskaper om datorseende, och till detta krävs grundläggande kunskaper i bildbehandling och bildanalys.

På många lärosäten utomlands finns flera kurser inom det kunskapsområde som täcks av denna kurs, bla ges en grundläggande kurs i bildbehandling och bildanalys som förberedelse till en kurs i datorseende.

Pga ämnets natur skulle nog undervisningen vinna på om kursen kunde spridas ut över två perioder, och/eller om kursmaterialet kan uppdelas till två kurser. Flera studenter har lämnat förslag i denna riktning.

I svaren från kursenkäten tycker knappt hälften att 5 poäng är lagom, medan flertalet vill öka antalet poäng. 6 poäng förefaller som det mest rimliga alternativet.

Den varierande nivån på förkunskaper är ett problem för denna kurs. Eftersom kursen är ämnescentrerad och inte metodcentrerad, används ett flertal olika begrepp inom tillämpad matematik. Graden av förkunskaper för dessa kan variera från väletablerad kunskap vissa studenter till helt okända begrepp för andra studenter. Att finna en lämplig nivå för kursen kräver därför ett kompromissande.

En viss reduktion i kursens omfång skedde till detta år. Fortsatta bantningar bör beaktas till nästa kursomgång.

Förslag till förändringar till kommande kursomgång

Följande ideer till förändringar beaktas inför nästa läsår:

^ Upp till kursens hemsida.


Sidansvarig: <tony@nada.kth.se>
Senast ändrad 25 september 2003
Tekniskt stöd: <webmaster@nada.kth.se>