Obecná informatika
Tato stránka vychází z podkladů pro tištěné studijní plány (tzv. Karolinku).
Specializace obecná informatika je určena především studentům se zájmem o důkladné základy informatiky i matematiky, kteří mají v úmyslu po absolvování bakalářského studia pokračovat v navazujícím magisterském studiu. Zároveň je připraví na přímé uplatnění v praxi. Specializace dovoluje studentovi zaměřit se na algoritmy, optimalizaci, na jejich teoretické principy a také na diskrétní matematiku.
Povinné předměty studijního programu Informatika
Povinné předměty společné pro všechny specializace jsou uvedeny v úvodní části.
Povinné předměty specializace
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NPRG005 | Neprocedurální programování | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NOPT048 | Lineární programování a kombinatorická optimalizace | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NMAI055 | Matematická analýza 2 | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
Povinně volitelné předměty – skupina 1
Podmínkou pro přihlášení ke státní závěrečné zkoušce je získání 30 kreditů za předměty z této skupiny.
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NDMI084 | Úvod do aproximačních a pravděpodobnostních algoritmů | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NDMI098 | Algoritmická teorie her | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NDMI010 | Grafové algoritmy | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NDMI012 | Kombinatorika a grafy 2 | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NDMI110 | Grafy a sítě | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NDMI009 | Základy kombinatorické a výpočetní geometrie | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NOPT046 | Diskrétní a spojitá optimalizace | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NMAI062 | Algebra 1 | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NMAI076 | Algebra 2 | 4 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NMAI056 | Matematická analýza 3 | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NMAI042 | Numerická matematika | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NMAI073 | Pravděpodobnost a statistika 2 | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NAIL063 | Teorie množin | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NAIL124 | Cvičení z teorie množin | 3 | — | 0/2 Z | |
| NDMI100 | Úvod do kryptografie | 3 | — | 2/0 Zk | |
Povinně volitelné předměty – skupina 2
Podmínkou pro přihlášení ke státní závěrečné zkoušce je získání 5 kreditů za předměty z této skupiny (tzn. je třeba splnit alespoň jeden předmět z této skupiny).
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NPRG041 | Programování v C++ | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NPRG013 | Programování v jazyce Java | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NPRG035 | Programování v jazyce C# | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
Povinně volitelné předměty – skupina 3
Podmínkou pro přihlášení ke státní závěrečné zkoušce je získání alespoň 45 kreditů za povinně volitelné předměty všech tří skupin. Samostatný limit pro třetí skupinu není.
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NPFL129 | Úvod do strojového učení v Pythonu | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NPFL054 | Úvod do strojového učení v systému R | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NPGR035 | Strojové učení v počítačovém vidění | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NAIL120 | Úvod do umělé inteligence | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NPGR003 | Základy počítačové grafiky | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NPGR002 | Digitální zpracování obrazu | 4 | 3/0 Zk | — | |
| NPGR038 | Základy vývoje počítačových her | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NPFL124 | Zpracování přirozeného jazyka | 4 | — | 2/1 Z+Zk | |
| NPFL012 | Úvod do počítačové lingvistiky | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NSWI004 | Operační systémy | 4 | 2/1 KZ | — | |
| NPRG036 | Datové formáty | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NSWI090 | Počítačové sítě | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NSWI143 | Architektura počítačů | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NDBI007 | Principy organizace dat | 4 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NDBI040 | Moderní databázové systémy | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NSWI098 | Principy překladačů | 6 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NPRG042 | Programování v paralelním prostředí | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NSWI142 | Programování webových aplikací | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NPRG054 | Vývoj vysoce výkonného software | 6 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NPRG051 | Pokročilé programování v C++ | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NPRG021 | Pokročilé programování v jazyce Java | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NPRG038 | Pokročilé programování v jazyce C# | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
Doporučený průběh studia
Doporučený průběh studia zahrnuje všechny povinné předměty a některé další povinně volitelné nebo volitelné předměty. Posluchač si ho musí sám doplnit dalšími povinně volitelnými a volitelnými předměty podle vlastního výběru. Povinné předměty jsou v tabulkách doporučeného průběhu studia vyznačeny tučně, povinně volitelné běžným písmem a volitelné kurzívou.
1. rok studia
Společné pro všechny specializace, viz předchozí část.2. rok studia
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NTIN061 | Algoritmy a datové struktury 2 | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NAIL062 | Výroková a predikátová logika | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NMAI055 | Matematická analýza 2 | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NDMI011 | Kombinatorika a grafy 1 | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| Programování v jazyce Java/C++/C# | 5 | 2/2 Z+Zk | — | ||
| NJAZ074 | Anglický jazyk pro středně pokročilé III | 1 | 1 | 0/2 Z | — |
| NTVY016 | Tělesná výchova III | 3 | 1 | 0/2 Z | — |
| NTIN071 | Automaty a gramatiky | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NPRG005 | Neprocedurální programování | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NOPT048 | Lineární programování a kombinatorická optimalizace | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NMAI059 | Pravděpodobnost a statistika 1 | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NPRG045 | Ročníkový projekt | 4 | — | 0/1 Z | |
| NJAZ090 | Anglický jazyk pro středně pokročilé IV | 1 | 1 | — | 0/2 Z |
| NJAZ091 | Anglický jazyk — zkouška pro bakaláře | 2 | 1 | — | 0/0 Zk |
| NTVY017 | Tělesná výchova IV | 3 | 1 | — | 0/2 Z |
| Povinně volitelný předmět skupiny 1 | 5 | 2/2 Z+Zk | |||
| Povinně volitelné předměty | |||||
| Volitelné předměty | |||||
3. rok studia
| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NDBI025 | Databázové systémy | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NSZZ031 | Vypracování a konzultace bakalářské práce | 6 | — | 0/4 Z | |
| Povinně volitelné předměty | 35 | ||||
| Volitelné předměty | 14 | ||||
1 Výuka anglického jazyka NJAZ070, NJAZ072, NJAZ074, NJAZ090 v rozsahu 0/2 v každém semestru je určena pro středně pokročilé a pokročilé. Pro začátečníky a mírně pokročilé jsou určeny předměty NJAZ071, NJAZ073, NJAZ075, NJAZ089 s rozsahem výuky 0/4 v každém semestru.
2 Zkoušku z anglického jazyka NJAZ091 je možné absolvovat v zimním nebo v letním semestru.
3 Místo jednoho z předmětů NTVY014, NTVY015, NTVY016 a NTVY017 je možné si zapsat letní výcvikový kurz NTVY018 nebo zimní výcvikový kurz NTVY019. Tyto kurzy může student absolvovat kdykoli v průběhu bakalářského studia.
Doporučené povinně volitelné předměty
Pro přípravu ke státním zkouškám, jakož i pro další studium informatiky, doporučujeme zejména následující předměty.| kód | Předmět | Kredity | ZS | LS | |
| NOPT046 | Diskrétní a spojitá optimalizace | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NDMI084 | Úvod do aproximačních a pravděpodobnostních algoritmů | 5 | 2/1 Z+Zk | — | |
| NDMI010 | Grafové algoritmy | 3 | 2/0 Zk | — | |
| NDMI009 | Základy kombinatorické a výpočetní geometrie | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
| NDMI012 | Kombinatorika a grafy 2 | 5 | — | 2/2 Z+Zk | |
| NAIL063 | Teorie množin | 3 | — | 2/0 Zk | |
| NMAI062 | Algebra 1 | 5 | 2/2 Z+Zk | — | |
Požadavky znalostí ke státní závěrečné zkoušce
V první části studijních plánů programu jsou popsány okruhy státní zkoušky společné pro všechny specializace. Studenti specializace Obecná informatika budou navíc zkoušeni podle rozpisu níže z témat 1.-3. a ze dvou témat vybraných z 4.-7. Výběr těchto dvou témat student oznámí při přihlášení ke státní zkoušce. Pro každou oblast je uveden orientační přehled témat a předměty v rámci specializace, které danou oblast pokrývají. V případě tématického překryvu s požadavky ze společné části závěrečné zkoušky se v rámci specializace očekává hlubší pochopení problematiky. Detailnější přehled požadavků odrážející požadovanou hloubku znalostí bude k dispozici v elektronické podobě v dostatečném předstihu před konáním státní závěrečné zkoušky.
1. Základy sítí
Taxonomie počítačových sítí. Architektura ISO/OSI.
Přehled síťového modelu TCP/IP. Směrování.
Koncept adresy, portu, socketu.
Architektura klient/server.
Základy fungování protokolů HTTP, FTP a SMTP.
Související předměty:
- –NSWI141 Úvod do počítačových sítí
2. Kombinatorika
Vytvořující funkce.
Odhady faktoriálů a kombinačních čísel.
Ramseyovy věty.
Samoopravné kódy.
Související předměty:
- –NDMI011 Kombinatorika a grafy 1
- –NDMI012 Kombinatorika a grafy 2
3. Diferenciální a integrální počet ve více rozměrech
Riemannův integrál. Extrémy funkcí více proměnných.
Metrický prostor, otevřené a uzavřené množiny, kompaktnost.
Související předměty:
- –NMAI055 Matematická analýza 2
4. Optimalizace
Mnohostěny, Minkowského-Weylova věta.
Základy lineárního programování, věty o dualitě, metody řešení.
Edmondsův algoritmus. Celočíselné programování.
Aproximační algoritmy pro kombinatorické problémy (splnitelnost, nezávislé množiny, množinové pokrytí, rozvrhování).
Použití lineárního programování pro aproximační algoritmy.
Využití pravděpodobnosti při návrhu algoritmů.
Související předměty:
- –NOPT048 Lineární programování a kombinatorická optimalizace
- –NOPT046 Diskrétní a spojitá optimalizace
5. Pokročilé algoritmy a datové struktury
Výpočetní model RAM.
Dynamické programování.
Komponenty silné souvislosti orientovaných grafů.
Maximální toky: algoritmy, aplikace.
Toky a cesty v celočíselně ohodnocených grafech.
Vyhledávání v textu.
Diskrétní Fourierova transformace a její aplikace.
Aproximační algoritmy a schémata.
Paralelní algoritmy v hradlových a komparátorových sítích.
Související předměty:
- –NTIN060 Algoritmy a datové struktury 1
- –NTIN061 Algoritmy a datové struktury 2
- –NDMI010 Grafové algoritmy
- –NTIN061 Algoritmy a datové struktury 2
6. Geometrie
Základní věty o konvexních množinách (Hellyho, Radonova, o oddělování).
Minkowského věta o mřížkách.
Konvexní mnohostěny (zákadní vlastnosti, V-mnohostěny, H-mnohostěny, kombinatorická složitost).
Geometrická dualita.
Voroného diagramy, arrangementy (komplexy) nadrovin, incidence bodů a přímek, základní
algoritmy výpočetní geometrie (konstrukce arrangementu přímek v rovině,
konstrukce konvexního obalu v rovině).
Související předměty:
- –NDMI009 Základy kombinatorické a výpočetní geometrie
7. Pokročilá diskrétní matematika
Barvení grafů (Brooksova a Vizingova věta). Tutteova věta. Extremální kombinatorika (Turánova věta, Erdös-Ko-Radoova věta). Kreslení grafů na plochách.
Množiny a zobrazení. Subvalence a ekvivalence množin. Dobré uspořádání. Axiom výběru (Zermelova věta, Zornovo lemma).
Související předměty:
- –NDMI012 Kombinatorika a grafy 2
- –NAIL063 Teorie množin
