|
|
Študijný program - Jednoodborové štúdium - Im - Informatika (denné mgr. (II. st.)) |
| Blok - Štátna skúška | |||||
| ÚINF/EIB/04 - Bezpečnosť počítačových systémov | |||||
| Podmieňujúce predmety: ((ÚINF/UKR1/03, (ÚMV/VP1/04 alebo ÚMV/TIN1/03)) alebo (ÚINF/OPS1/03, (ÚINF/PDS1/03 alebo ÚINF/UKR1/03))) alebo ((ÚINF/MZK/06 alebo ÚINF/KRS1/06), ÚINF/OPS1/06) | |||||
| Sylabus: Bezpečnosť
počítačových sietí, Paralelné distribuované systémy alebo Kryptológia,
Seminár z bezpečnosti počítačových sietí alebo Kryptológia, Výpočtové a simulačné metódy alebo Teória informácií, Seminár z bezpečnosti počítačových sietí Bezpečnosť počítačových sietí : Mechanizmy zabezpečenia IS, systémové a sieťové bezpečnostné hrozby. Bezpečnostná politika, analýza rizík, kritériá hodnotenia bezpečnosti informačných systémov. Bezpečnostné hrozby v jednotlivých vrstvách siete Internet, bezpečnostné brány a zástupné servery. Riešenie bezpečnosti v sieti Internet, protokoly SSL, IPSec. Paralelné a distribuované systémy. Paralelné architektúry, paralelný výpočtový model. Stratégie rozloženia záťaže, zreťazené výpočty, synchronizácia, detekcia ukončenia. Programovanie so zdieľanou pamäťou. Distribuovaný výpočtový model, komunikačné protokoly, smerovacie algoritmy, prepájanie paketov. Základné distribuované algoritmy. Charakteristika distribuovaných systémov. Medziprocesorová a medzipočítačová komunikácia, mechanizmus RPC. Distribuované synchronizačné algoritmy, transakcie, detekcia ukončenia a uviaznutia. Procesy v distribuovanom prostredí, vlákna, migrácia, vyvažovanie záťaže, systémové chyby. Distribované súborové systémy, replikácia, správa mien. Problémy konzistencie pri distribuovanom zdieľaní pamäte. Objektovo orientované nadstavby a aplikačné prostredia. Ochrana a bezpečnosť. Kryptológia. Kryptografické modely, konvenčná symetrická kryptografia, metódy a možnosti kryptoanalýzy. Asymetrické kryptografické systémy, elementy teórie čísel, autentizácia, hašovacie funkcie a systémy elektronického podpisu. Generovanie a distribúcia kľúčov, autentizačné protokoly a ich zraniteľnosť. Certifikácia, bezpečné elektronické platobné systémy. Výpočtové a simulačné metódy. Systémy štatistických programov. Výpočet funkcií rozdelení pravdepodobnosti. Maticové výpočty. Generovanie náhodných čísel. Všeobecné a špeciálne metódy generovania čísel s daným rozdelením. Metódy Monte Carlo. Resampling. Prieskumová analýza dát. Typické otázky: 1. Maticové výpočty, riešenie sústav a inverzia matíc, hľadanie pseudoinverzie. 2. Generátory náhodných čísel. 3. Generovanie náhodných čísel metódou inverznej transformácie a zamietacou metódou 4. Generovanie náhodných čísel podielovou a kompozičnou metódou 5. Generovanie náhodných čísel s normálnym rozdelením a s t-rozdelením 6. Generovanie náhodných čísel s rozdelením a s F-rozdelením 7. Generovanie náhodných permutácií Teória informácie. Kódovanie a základné typy kódov. Zložitosť textu v zmysle Kolmogorova. Miera informácie. Entrópia a jej vlastnosti. Zhrnutie potrebných poznatkov z teórie miery a pravdepodobnosti. Shannonove vety o kódovaní bez šumu (dôkaz) aj so šumom (bez dôkazu). | |||||
| Blok - Štátna skúška | |||||
| ÚINF/EIL/04 - Informačné a znalostné systémy | |||||
| Podmieňujúce predmety: (ÚINF/VYU1/03, (ÚMV/VP1/04 alebo ÚMV/TIN1/03)) alebo (ÚINF/AIS1/01, (ÚINF/LAD1/06 alebo ÚINF/SZS1/06 alebo ÚINF/ZNA1/06)) | |||||
| Sylabus: Výpočtové učenie,
Výpočtové a simulačné metódy alebo Teória informácií, Seminár z logiky
informačných systémov Výpočtové učenie: Učiace algoritmy, koncepcie, hypotézy. Booleovské formuly a ich reprezentácia. Pravdepodobnostné učenie, konzistentné algoritmy a učenie, efektívne učenie, redukovatelnosť v PAC učení, učenie konečných automatov pomocou experimentov. Učenie v neurónových sieťach. Typické otázky: 1. Dva základné učiace algoritmy, ich zložitosť a základné vlastnosti. 2. Učenie monočlenov a zdôvodnenie konzistentnosti tohto algoritmu. 3. Učenie disjunkcií malých monočlenov, zdôvodnenie konzistentnosti tohto algoritmu. 4. PAC učenie, definícia a dôkaz, že učenie lúčov je PAC. 5. PAC učenie na konečných príkladových priestoroch, t. j. PEC učenie pre učenie monočlenov. 6. Potenciálna naučiteľnosť, definícia a aplikácia na konečné hypotézové priestory. 7. Rozhodovacie zoznamy a konzistentný algoritmus pre rozhodovacie zoznamy. 8. Efektívnosť PAC učenia v odstupňovaných priestoroch. 9. Problém konzistencie tréningovej vzorky a s tým súvisiace NP-úplné problémy. 10. Efektívnosť učiacich algoritmov z hľadiska presnosti a dôveryhodnosti. 11. Veľkosť reprezentácie a najmenšia konzistentná hypotéza. 12. OCCAM algoritmy. 13. VC dimenzia, definícia a jej vzťah k učeniu perceptrónov. Výpočtové a simulačné metódy. Systémy štatistických programov. Výpočet funkcií rozdelení pravdepodobnosti. Maticové výpočty. Generovanie náhodných čísel. Všeobecné a špeciálne metódy generovania čísel s daným rozdelením. Metódy Monte Carlo. Resampling. Prieskumová analýza dát. Typické otázky: 1. Maticové výpočty, riešenie sústav a inverzia matíc, hľadanie pseudoinverzie. 2. Generátory náhodných čísel. 3. Generovanie náhodných čísel metódou inverznej transformácie a zamietacou metódou 4. Generovanie náhodných čísel podielovou a kompozičnou metódou 5. Generovanie náhodných čísel s normálnym rozdelením a s t-rozdelením 6. Generovanie náhodných čísel s rozdelením a s F-rozdelením 7. Generovanie náhodných permutácií Teória informácie: Kódovanie a základné typy kódov. Zložitosť textu v zmysle Kolmogorova. Miera informácie. Entrópia a jej vlastnosti. Zhrnutie potrebných poznatkov z teórie miery a pravdepodobnosti. Shannonove vety o kódovaní bez šumu (dôkaz) aj so šumom (bez dôkazu). | |||||
| Blok - Štátna skúška | |||||
| ÚINF/EIN/04 - Základy umelej inteligencie | |||||
| Podmieňujúce predmety: (ÚINF/VYU1/03, (ÚINF/PAL1/01 alebo ÚINF/SPA1/05 alebo ÚINF/PDS1/03)) alebo (ÚINF/VYU1/03, (ÚINF/NEU1/03 alebo ÚFV/BSIM1/03 alebo ÚFV/NOT1b/03)) | |||||
| Sylabus: Výpočtové učenie,
Pravdepodobnostné algoritmy alebo Paralelné a distribuované systémy,
Seminár z neurónových sietí Výpočtové učenie: Učiace algoritmy, koncepcie, hypotézy. Booleovské formuly a ich reprezentácia. Pravdepodobnostné učenie, konzistentné algoritmy a učenie, efektívne učenie, redukovatelnosť v PAC učení, učenie konečných automatov pomocou experimentov. Učenie v neurónových sieťach. Typické otázky: 1. Dva základné učiace algoritmy, ich zložitosť a základné vlastnosti. 2. Učenie monočlenov a zdôvodnenie konzistentnosti tohto algoritmu. 3. Učenie disjunkcií malých monočlenov, zdôvodnenie konzistentnosti tohto algoritmu. 4. PAC učenie, definícia a dôkaz, že učenie lúčov je PAC. 5. PAC učenie na konečných príkladových priestoroch, t. j. PEC učenie pre učenie monočlenov. 6. Potenciálna naučiteľnosť, definícia a aplikácia na konečné hypotézové priestory. 7. Rozhodovacie zoznamy a konzistentný algoritmus pre rozhodovacie zoznamy. 8. Efektívnosť PAC učenia v odstupňovaných priestoroch. 9. Problém konzistencie tréningovej vzorky a s tým súvisiace NP-úplné problémy. 10. Efektívnosť učiacich algoritmov z hľadiska presnosti a dôveryhodnosti. 11. Veľkosť reprezentácie a najmenšia konzistentná hypotéza. 12. OCCAM algoritmy. 13. VC dimenzia, definícia a jej vzťah k učeniu perceptrónov. Pravdepodobnostné algoritmy: Úvod do problematiky pravdepodobnostných algoritmov. Klasifikácia a návrh pravdepodobnostných algoritmov, metódy návrhu (typu Las Vegas a Monte Carlo). Aplikácie týchto metód na príkladoch (pravdepodobnostný Quicksort, k-tý najmenší prvok, grafové algoritmy). Pravdepodobnostné algoritmy a splniteľnosť. Metódy transformácie pravdepodobnostných algoritmov na deterministické. Paralelné a distribuované systémy. Paralelné architektúry, paralelný výpočtový model. Stratégie rozloženia záťaže, zreťazené výpočty, synchronizácia, detekcia ukončenia. Programovanie so zdieľanou pamäťou. Distribuovaný výpočtový model, komunikačné protokoly, smerovacie algoritmy, prepájanie paketov. Základné distribuované algoritmy. Charakteristika distribuovaných systémov. Medziprocesorová a medzipočítačová komunikácia, mechanizmus RPC. Distribuované synchronizačné algoritmy, transakcie, detekcia ukončenia a uviaznutia. Procesy v distribuovanom prostredí, vlákna, migrácia, vyvažovanie záťaže, systémové chyby. Distribované súborové systémy, replikácia, správa mien. Problémy konzistencie pri distribuovanom zdieľaní pamäte. Objektovo orientované nadstavby a aplikačné prostredia. Ochrana a bezpečnosť. | |||||
| Blok - Štátna skúška | |||||
| ÚINF/EIS/04 - Formálne modely výpočtových procesov | |||||
| Podmieňujúce predmety: (ÚINF/VYZ1/04, (ÚINF/NEU1/03 alebo ÚINF/KPI1/01), ÚINF/SZS1/04) alebo (ÚINF/VYZ1/04, (ÚINF/PAL1/01 alebo ÚINF/SPA1/05), (ÚINF/PDS1/03 alebo ÚINF/KKV1/06 alebo ÚINF/NEU1/03)) | |||||
| Sylabus: Skúška bude písomná a
bude pozostávať z troch otázok, z každej oblasti jedna otázka: 1. oblasť: Výpočtová zložitosť alebo Architektúry informačných systémov, 2. oblasť: Neurónové siete alebo Kódovanie a prenos informácií, 3. oblasť: Sémantika znalostných systémov alebo vetva, ktorá je určená pre študentov, ktorí nerobili bakalárske ŠZS (predmety z bakalárskeho stupňa nemôžu byť prerekvizitou na magisterskom stupni, s výnimkou alternujúcich predmetov) Automaty a formálne jazyky, Teória funkcionálneho a logického programovania alebo Logika a teória množín, Logika pre informatiku Výpočtová zložitosť. Pojem nedeterministického algoritmu pracujúceho v polynomiálnom čase, NP-úplnosť. Deterministická simulácia nedeterministických Turingových strojov. Problém splniteľnosti boolovskej formuly. Ďalšie NP-úplné problémy (splniteľnosť boolovskej formuly v konjunktívnom normálnom tvare, 3-splniteľnosť, 3-zafarbiteľnosť grafu, 3-zafarbiteľnosť planárneho grafu, plnenie ruksaku). Deterministická simulácia (Savitchova veta). Architektúry informačných systémov. Modely životného cyklu softwarového produktu, prednosti a nedostatky metodík zameraných na celý cyklus. Niektoré historické špecifikačné a návrhové techniky. Dátové vzory - metodika transformácií na konceptuálnej úrovni. Komunikácia s používateľom - spolupráca pri špecifikácii požiadaviek. Prehľad tradičných špecifikačných techník (až k UML vrátane). Prehľad metodológií pre návrh systému. Neurónové siete. Perceptróny, ich výpočtové schopnosti, algoritmy adaptácie. Dopredné a rekurentné neurónové siete, back-propagation algoritmus pre adaptáciu sietí, schopnosť neurónových sietí byť univerzálnym aproximátorom. Hopfieldova neurónová sieť a riešenie optimalizačných úloh. Neurónové siete vo vzťahu k iným výpočtovým modelom, neuromaty. Kodóvanie a prenos informácií. Elementy teórie informácie, entropia, Markovov model. Komunikačné kanály a ich kapacita, Shannonova veta. Huffmanove kódy, adaptívne kódovanie, aplikácie. Aritmetické kódovanie a slovníkové techniky, možnosti využitia, porovnanie. Bezstratové metódy kompresie obrazu. Teoretické základy stratových kompresných algoritmov, metódy kvantizácie. Diferenciálne kódovanie, delta modulácia, wavelety, využitie pri kódovaní zvuku a obrazu. Transformačné metódy DFT, DCT a ich využitie (JPEG). Analyticko-syntetické metódy, fraktálová kompresia, kompresia video signálu (MPEG). Sémantika znalostných systémov. Teória neistého uvažovania vo viacodnotovej logike - VHL: pojem vypočítanej a správnej odpovede, podmienky korektnosti VH modus ponens a procedurálnej sémantiky, podmienky spojitosti fixpointovej sémantiky, aproximatívna úplnosť. Automaty a formálne jazyky. Greibachovej normálny tvar bezkontextových gramatík. Deterministické zásobníkové automaty. Uzáverové vlastnosti deterministických bezkontextových jazykov. Kontextové gramatiky a lineárne ohraničené Turingove stroje. Deterministické lineárne ohraničené Turingove stroje. Pojem priestorovo ohraničeného Turingovho stroja. Frázové gramatiky a Turingove stroje. Nerozhodnuteľnosť problému zastavenia Turingovho stroja. Postov korešpondenčný problém. Algoritmicky nerozhodnuteľné problémy z oblasti teórie jazykov. Teória funkcionálneho a logického programovania. Výrokový počet: veta o dedukcii, Postova veta o dokazateľnosti a ohodnotení. Úplnosť a kompaktnosť VP. Aplikácia vety o kompaktnosti. Predikátový počet, jeho axiomatizácia, veta o dedukcii. Logika a teória množín. Jazyk predikátovej logiky. Premenná, jej výskyt a substitúcia. Semantika predikátovej logiky. Splňovanie a pravdivosť v predikátovej logike. Formálny systém predikátovej logiky. Normálny tvar formulí. Model teórie, logika s rovnosťou. Rozšírenie teórie. Vety o úplnosti a kompaktnosti. Herbrandova veta. Logika pre informatiku. Základy teórie logického programovania. Unifikácia (substitúcie, rôzne unifikačné algoritmy). Procedurálna semantika logického programovania (programy-teórie, otázky, SLD-odvodenie, SLD-strom, stratégia prehľadávania). Deklaratívna semantika LP, korektnosť. Základy teórie zväzov, spojité operátory, Tarského veta o fixpointe. | |||||
| Blok - Štátna skúška | |||||
| ÚINF/EIT/04 - Výpočtová zložitosť | |||||
| Podmieňujúce predmety: (ÚMV/KOA1/04 alebo ÚMV/ANP/03), (ÚINF/PAL1/01 alebo ÚINF/SPA1/05 alebo ÚINF/PDS1/03), ÚINF/DST1b/01 | |||||
| Sylabus: Kombinatorické
algoritmy alebo Algoritmicky neriešiteľné problémy, Pravdepodobnostné
algoritmy alebo Paralelné distribuované systémy, Seminár z teoretickej
informatiky Kombinatorické algoritmy: Úvod do orientovaných i neorientovaných grafov. Úvod do Algoritmov-Algoritmická zložitosť. Triediace algoritmy. Vyhľadávacie algoritmy. Kladné algoritmy. NP-úplnosť. Stromy a kostry - koreňové stromy. Vyhľadanie všetkých kostier grafu. Úloha o minimálnej kostre. Vzdialenosť v grafoch. Úloha o najkratšej ceste. Úloha o najspoľahlivejšej ceste. Úloha o najširšej ceste. Úvod do sieťovej analýzy. Rozmiestňovacie úlohy. Úlohy o maximálnych tokoch. Úloha o najlacnejších tokoch. Párovacie a príraďovacie problémy. Úloha čínskeho poštára. Problém obchodného cestujúceho. Dopravné úlohy. Algoritmicky neriešiteľné problémy. Axiomatické formalizované teórie prirodzených čísiel. Definovateľnosť rekurzívnych funkcií v týchto teóriách. Tarského veta o nedefinovateľnosti pojmu dokazateľnosť v aritmetike a príbuzných teóriách.Gödelova veta o neúplnosti aritmetiky. Algoritmická neriešiteľnosť niektorých konkrétnych problémov matematiky. Neexistencia algoritmu pre existenciu koreňov diofantických rovníc. Diofantická množina a diofantická funkcia. Pravdepodobnostné algoritmy: Úvod do problematiky pravdepodobnostných algoritmov. Klasifikácia a návrh pravdepodobnostných algoritmov, metódy návrhu (typu Las Vegas a Monte Carlo). Aplikácie týchto metód na príkladoch (pravdepodobnostný Quicksort, k-tý najmenší prvok, grafové algoritmy). Pravdepodobnostné algoritmy a splniteľnosť. Metódy transformácie pravdepodobnostných algoritmov na deterministické. Paralelné a distribuované systémy. Paralelné architektúry, paralelný výpočtový model. Stratégie rozloženia záťaže, zreťazené výpočty, synchronizácia, detekcia ukončenia. Programovanie so zdieľanou pamäťou. Distribuovaný výpočtový model, komunikačné protokoly, smerovacie algoritmy, prepájanie paketov. Základné distribuované algoritmy. Charakteristika distribuovaných systémov. Medziprocesorová a medzipočítačová komunikácia, mechanizmus RPC. Distribuované synchronizačné algoritmy, transakcie, detekcia ukončenia a uviaznutia. Procesy v distribuovanom prostredí, vlákna, migrácia, vyvažovanie záťaže, systémové chyby. Distribované súborové systémy, replikácia, správa mien. Problémy konzistencie pri distribuovanom zdieľaní pamäte. Objektovo orientované nadstavby a aplikačné prostredia. Ochrana a bezpečnosť. | |||||
| Blok - Štátna skúška | |||||
| ÚINF/ODPA/01 - Obhajoba diplomovej práce | |||||
| Podmieňujúce predmety: ÚINF/DPITc/04 | |||||
| Sylabus: Diplomová práca (DP) z
informatiky sa odovzdáva v písomnej forme, na CD nosiči a vystaví sa na
katedrou určenej www-stránke. Obhajoba DP pozostáva z: | |||||