Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail oboru

Matematické metody v informačních technologiích

Zkratka: MMM

Délka studia: 2 roky

Počet kreditů: 120

Program: Informační technologie

Jazyk výuky: česky

Forma studia: prezenční

Akreditace od: 2008 Akreditace do: 2024 Ukončení přijímání: 2019

Profil
Cílem studijního oboru Matematické metody v informačních technologiích je seznámit studenty s hlubšími matematickými základy informačních technologií a naučit je chápat, prakticky aplikovat i dále rozvíjet pokročilé technologie z těchto základů vycházející. V oborově povinných předmětech si studenti zejména prohloubí své znalosti matematiky a teoretických základů informatiky a seznámí se s jejich pokročilými aplikacemi ve vybraných oblastech informačních technologií. Konkrétně se přitom jedná o oblast překladačů, metod automatizované analýzy, verifikace a testování korektnosti počítačových systémů, oblast vysoce náročných vědeckotechnických výpočtů, oblast modelování, simulace a optimalizace či oblast aplikací teorie her pro podporu racionálního strategického rozhodování v konfliktních situacích (mj. např. v ekonomii, bezpečnosti apod.). Nabídka volitelných předmětů spolu s technickým projektem a diplomovou prací pak umožní studentům individuální výběr užšího zaměření na různé teoretické i aplikační oblasti. Získání hlubších teoretických znalostí a seznámení se s různými způsoby jejich uplatnění umožní absolventům aplikovat v praxi různé vysoce pokročilé moderní technologie, včetně technologií nově vyvíjených a nekonvenčních, umožní jim uplatnit se ve společnostech (či divizích společností) zaměřených na výzkum, vývoj a aplikace nových informačních technologií s výraznými matematickými základy, případně jim poskytne důkladnou průpravu pro následné doktorské studium.
Klíčové výsledku učení
Student oboru získá hlubší teoretické znalosti z matematiky a teorie informatiky, které dokáže aplikovat na praktické problémy a dále rozvíjet pokročilé technologie z těchto základů vycházející. Prohloubí si znalosti získané v bakalářském studiu v oblasti překladačů, metod automatizované analýzy, verifikace a testování korektnosti počítačových systémů, oblasti vysoce náročných vědeckotechnických výpočtů, oblasti modelování, simulace a optimalizace či oblasti aplikací teorie her pro podporu racionálního strategického rozhodování v konfliktních situacích.
Rozsah státních závěrečných zkoušek
Státní závěrečná zkouška (SZZ) má dvě části, a to obhajobu diplomové práce a ústní část v podobě odborné rozpravy o zadaných tématických okruzích. Tématické okruhy přitom pokrývají povinné předměty oboru Matematické metody v informačních technologiích. Oborově povinnými předměty jsou Matematické struktury v informatice, Teoretická informatika, Logika, Grafové algoritmy, Paralelní a distribuované algoritmy, Funkcionální a logické programování, Formální analýza a verifikace, Petriho sítě, Vysoce náročné výpočty, Výstavba překladačů a Teorie her. Rada studijního oboru schválí výběr konkrétních tématických okruhů a studenti jsou o těchto tématických okruzích informováni nejméně 2 měsíce před SZZ v daném akademickém roce.
Profil absolventa oboru
  • Absolvent má hluboké znalosti matematických základů informačních technologií a různých jejich pokročilých aplikací, zejména pak z oblasti překladačů, metod automatické analýzy a verifikace korektnosti počítačových systémů, počítačem podporovaného modelování, simulace a optimalizace, zajištění odolnosti počítačových systémů proti poruchám, teorie her, technologií pro náročné vědeckotechnické výpočty, kryptografie a kódování či nekonvenčních a nově vyvíjených výpočetních platforem.
  • Absolvent je kvalifikačně připraven na výzkum, vývoj a aplikace nejrůznějších pokročilých technologií vyžadujících hlubší pochopení matematických základů informatiky, včetně technologií vysoce nekonvenčních. Získané znalosti teoretických základů informačních technologií umožňují absolventovi vysokou flexibilitu a snazší osvojení nových poznatků a technologií.
  • Absolventi oboru najdou uplatnění především ve vývojových a výzkumných odděleních ale i provozních pracovištích nejrůznějších firem a institucí zabývajících se vývojem a aplikacemi pokročilých technologií z oblasti automatické analýzy, verifikace a testování počítačových systémů, překladačů, technologiemi pro syntézu hardware či software z vysokoúrovňových specifikací, modelováním, simulací či optimalizací systémů (a to např. i na pracovištích zabývajících se simulací, predikcí či optimalizací v energetice, ekonomii, bezpečnosti apod.), technologiemi pro vědeckotechnické výpočty či vývojem kritických systémů se zvláštním důrazem na spolehlivost a bezpečnost. S ohledem na své hluboké znalosti algoritmizace se ale mohou uplatnit v komerční sféře i v jiných odvětvích informačních technologií zaměřených na vývoj a provoz komplexních a výpočetně náročných softwarových systémů (např. při provozu a optimalizaci rozsáhlých databází, informačních systémů, sítí apod.). Významná je také možnost uplatnění absolventů ve školství a vědě.
Příklady témat závěrečných prací
Příklady témat diplomových prací, vypisovaných na oboru:
  • Formální verifikace korektnosti ovladačů v operačních systémech
  • Automatizované metody hledání chyb v překladačích
  • Automatizovaná podpora pro programování aplikačně specifických procesorů
  • Gramatické systémy s rozptýleným kontextem a zpracování přirozeného jazyka
  • Simulace vybraných jevů v jádru Linuxu s ohledem na výkon operačního systému
  • Aplikace matematické teorie her a simulace při analýze situace na trhu s elektřinou
  • Modelem řízený návrh kritických aplikací založený na teorii systémů
  • Vysoce přesné výpočty v reálném čase
  • Paralelní řešení obyčejných diferenciálních rovnic vyšších řádů
  • Izomorfismus jak v obecných, tak i speciálních grafech.

Na oboru bylo obhájeno od poslední akreditace celkem 6 diplomových prací. Mezi ně patří například:

  • Vývojové prostředí numerických integrátorů
  • Statická analýza možných hodnot proměnných v programech v C
  • Lidské rozhraní k automatovým knihovnám nástroje MONA
  • Nástroj pro vyvolávání chyb založený na infrastruktuře Systemtap
  • Efektivní algoritmy pro vysoce přesný výpočet elementárních funkcí.

Všechny obhájené diplomové práce jsou zveřejněny zde: http://www.fit.vutbr.cz/study/DP.

Garant

Výběr akademického roku a studijního plánu

1. ročník, zimní semestr

ZkrNázevKrPovZak
MATMatematické struktury v informatice5PZk
TINTeoretická informatika7PZaZk
SMTSeminář matematických struktur2VZa

1. ročník, letní semestr

ZkrNázevKrPovZak
PP1Projektová praxe 15VZa

2. ročník, zimní semestr

ZkrNázevKrPovZak
SEPSemestrální projekt5PKlz
PP2Projektová praxe 25VKlz

2. ročník, letní semestr

ZkrNázevKrPovZak
DIPDiplomová práce13PZa

libovolný ročník, zimní semestr

ZkrNázevKrPovZak
SAVStatická analýza a verifikace5PZaZk
GALGrafové algoritmy5PZk
THETeorie her5PZaZk
VYPaVýstavba překladačů (v angličtině)5PZk
BISBezpečnost informačních systémů5PVBZaZk
AEUAngličtina pro Evropu3PVHZaZk
FCEAngličtina: praktický kurz obchodní konverzace a prezentace3PVHZa
FIKFilozofie a kultura *)3PVHZa
FITDějiny a filozofie techniky3PVHZa
HKOManažerská komunikace a prezentace3PVHZa
HVRManažerské vedení lidí a řízení času3PVHZa
JA3Anglická konverzace na aktuální témata3PVHZaZk
PRMPrávní minimum3PVHZa
RETRétorika3PVHZa
AGSAgentní a multiagentní systémy5PVNZk
SFCSoft Computing5PVNZaZk
AVSArchitektury výpočetních systémů5VZaZk
AISAnalýza a návrh informačních systémů5VZaZk
BIOBiometrické systémy5VZaZk
BMSBezdrátové a mobilní sítě5VZaZk
C2PSítě s vícevrstevným přepínáním (SWITCH)5VKlz
EIPEkonomie informačních produktů5VZk
GJAGrafická uživatelská rozhraní v Javě5VZaZk
GMUGrafické a multimediální procesory5VZaZk
GUXGrafická uživatelská rozhraní v X Window5VZk
GZNGrafická a zvuková rozhraní a normy5VZk
HSCHardware/Software Codesign5VZaZk
PCSPokročilé číslicové systémy5VZk
PDBPokročilé databázové systémy5VZaZk
PDIProstředí distribuovaných aplikací5VZk
PGPaPokročilá počítačová grafika (v angličtině)5VZk
PGRPočítačová grafika5VZk
PKSPokročilé komunikační systémy5VZaZk
POVaPočítačové vidění (v angličtině)5VZk
ROBaRobotika (v angličtině)5VZk
RTSaSystémy pracující v reálném čase (v angličtině)5VZk
SEMSenzory a měření5VZaZk
SINInteligentní systémy5VZk
SRIStrategické řízení informačních systémů5VZk
TAMaTvorba aplikací pro mobilní zařízení (v angličtině)5VKlz
VINVýtvarná informatika5VKlz
ZPJaZpracování přirozeného jazyka (v angličtině)5VZk
ZPXZahraniční odborná praxe5VZa
ZZNZískávání znalostí z databází5VZaZk

libovolný ročník, letní semestr

ZkrNázevKrPovZak
FLPFunkcionální a logické programování5PZaZk
LOGLogika5PZaZk
MBAAnalýza systémů založená na modelech5PZk
PRLParalelní a distribuované algoritmy5PZaZk
VNVVysoce náročné výpočty5PZk
KKOKódování a komprese dat5PVBZaZk
KRYKryptografie5PVBZaZk
AEUAngličtina pro Evropu3PVHZaZk
FIKFilozofie a kultura3PVHZa
FITDějiny a filozofie techniky *)3PVHZa
HKOManažerská komunikace a prezentace3PVHZa
HVRManažerské vedení lidí a řízení času3PVHZa
JA3Anglická konverzace na aktuální témata3PVHZaZk
PRMPrávní minimum3PVHZa
RETRétorika3PVHZa
DJADynamické jazyky5PVLZk
SLOaSložitost (v angličtině)5PVLZk
OPMOptimalizace4PVMZaZk
SNTSimulační nástroje a techniky5PVMZaZk
SSPStochastické procesy4PVMZaZk
BINBiologií inspirované počítače5PVNZk
PPPPraktické paralelní programování5VZaZk
BIFBioinformatika5VZk
BZABezpečná zařízení5VZk
CSOaCCNA Kybernetická bezpečnost (v angličtině)5VKlz
C1PSměrování v rozsáhlých sítích (ROUTE) *)5VKlz
C3PDiagnostika Cisco sítí (TSHOOT)5VKlz
DFAaDigitální forenzní analýza (v angličtině)5VZk
EVOAplikované evoluční algoritmy5VZk
FVSFunkční verifikace číslicových systémů5VZk
FYOFyzikální optika5VZk
GISGeografické informační systémy *)5VZaZk
MARMarketing *)5VZaZk
MEKManažerská ekonomika *)5VZaZk
MMATMaticový a tenzorový počet5VZaZk
MPRManagement projektů5VZaZk
MULMultimédia5VZk
NAVNávrh vestavěných systémů5VZk
NSBNávrh, správa a bezpečnost5VZaZk
PDSPřenos dat, počítačové sítě a protokoly5VZk
PISPokročilé informační systémy5VZaZk
PMAProjektový manažer5VKlz
POSPokročilé operační systémy5VZk
SPPSystémy odolné proti poruchám5VZaZk
STMStrategický management *)5VZaZk
UXIaUživatelská zkušenost a návrh rozhraní a služeb (v angličtině)5VKlz
VGEVýpočetní geometrie5VZk
VIZaVizualizace a CAD (v angličtině)5VKlz
VYFVýpočetní fotografie5VKlz
WAPInternetové aplikace5VZaZk
ZPOZpracování obrazu5VZk
ZPXZahraniční odborná praxe5VZa
ZREZpracování řečových signálů5VZk
Předmět není v tomto akademickém roce otevřen
Zak: Způsob zakončení předmětu: Zk - zkouška, Za - zápočet, Klz - klas. zápočet, Kol - Kolokvium
Pov: P - povinný, PV - povinně volitelný, D - doporučený, V - volitelný

Skupiny povinně volitelných předmětů

ZkrMin. předmětůMax. předmětůMin.kredPřes jakoPředmětyNázev
B190VBIS, KKO, KRYKryptografie, kódování a bezpečnost
H113VAEU, FCE, FIK, FIT, HKO, HVR, JA3, PRM, RETHumanitní předmět
L190VDJA, SLOaProgramovací jazyky a výpočetní složitost
M190VOPM, SNT, SSPModelování, simulace a optimalizace
N190VAGS, BIN, SFCNekonvenční výpočetní modely
Pokud je povoleno zapsat si více předmětů skupiny PV než je požadované minimum, pak úspěšně absolvované předměty, které překročí Min. předmětů (resp. Min.kred, pokud není 0) skupiny PV, budou studentovi zařazeny jako předměty povinnosti Přes jako.
Nahoru