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.
Garant
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.
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.
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.

Výběr akademického roku a studijního plánu

1. ročník, zimní semestr

ZkrNázevKrPovZakFa
MATMatematické struktury v informatice5PZkFSI
TINTeoretická informatika7PZaZkFIT
SMTSeminář matematických struktur2VZaFIT

1. ročník, letní semestr

ZkrNázevKrPovZakFa
PP1Projektová praxe 15VZaFIT

2. ročník, zimní semestr

ZkrNázevKrPovZakFa
SEPSemestrální projekt5PKlzFIT
PP2Projektová praxe 25VKlzFIT

2. ročník, letní semestr

ZkrNázevKrPovZakFa
DIPDiplomová práce13PZaFIT

libovolný ročník, zimní semestr

ZkrNázevKrPovZakFa
SAVStatická analýza a verifikace5PZaZkFIT
GALGrafové algoritmy5PZkFIT
THETeorie her5PZaZkFIT
VYPaVýstavba překladačů (v angličtině)5PZkFIT
BISBezpečnost informačních systémů5PVBZaZkFIT
AEUAngličtina pro Evropu3PVHZaZkFEKT
FCEAngličtina: praktický kurz obchodní konverzace a prezentace3PVHZaFIT
FIKFilozofie a kultura *)3PVHZaICV
FITDějiny a filozofie techniky3PVHZaICV
HKOManažerská komunikace a prezentace3PVHZaFIT
HVRManažerské vedení lidí a řízení času3PVHZaFIT
JA3Anglická konverzace na aktuální témata3PVHZaZkFEKT
PRMPrávní minimum3PVHZaICV
RETRétorika3PVHZaICV
AGSAgentní a multiagentní systémy5PVNZkFIT
SFCSoft Computing5PVNZaZkFIT
AVSArchitektury výpočetních systémů5VZaZkFIT
AISAnalýza a návrh informačních systémů5VZaZkFIT
BIOBiometrické systémy5VZaZkFIT
BMSBezdrátové a mobilní sítě5VZaZkFIT
C2PSítě s vícevrstevným přepínáním (SWITCH)5VKlzFIT
EIPEkonomie informačních produktů *)5VZkFIT
GJAGrafická uživatelská rozhraní v Javě5VZaZkFIT
GMUGrafické a multimediální procesory5VZaZkFIT
GUXGrafická uživatelská rozhraní v X Window5VZkFIT
GZNGrafická a zvuková rozhraní a normy5VZkFIT
HSCHardware/Software Codesign5VZaZkFIT
PCSPokročilé číslicové systémy5VZkFIT
PDBPokročilé databázové systémy5VZaZkFIT
PDIProstředí distribuovaných aplikací5VZkFIT
PGPaPokročilá počítačová grafika (v angličtině)5VZkFIT
PGRPočítačová grafika5VZkFIT
PKSPokročilé komunikační systémy5VZaZkFIT
POVaPočítačové vidění (v angličtině)5VZkFIT
ROBaRobotika (v angličtině)5VZkFIT
RTSaSystémy pracující v reálném čase (v angličtině)5VZkFIT
SEMSenzory a měření5VZaZkFIT
SINInteligentní systémy5VZkFIT
SRIStrategické řízení informačních systémů5VZkFIT
TAMaTvorba aplikací pro mobilní zařízení (v angličtině)5VKlzFIT
VINVýtvarná informatika5VKlzFIT
ZPJaZpracování přirozeného jazyka (v angličtině)5VZkFIT
ZPXZahraniční odborná praxe5VZaFIT
ZZNZískávání znalostí z databází5VZaZkFIT

libovolný ročník, letní semestr

ZkrNázevKrPovZakFa
FLPFunkcionální a logické programování5PZaZkFIT
LOGLogika5PZaZkFSI
MBAAnalýza systémů založená na modelech5PZkFIT
PRLParalelní a distribuované algoritmy5PZaZkFIT
VNVVysoce náročné výpočty5PZkFIT
KKOKódování a komprese dat5PVBZaZkFIT
KRYKryptografie5PVBZaZkFIT
AEUAngličtina pro Evropu3PVHZaZkFEKT
FIKFilozofie a kultura3PVHZaICV
FITDějiny a filozofie techniky *)3PVHZaICV
HKOManažerská komunikace a prezentace3PVHZaFIT
HVRManažerské vedení lidí a řízení času3PVHZaFIT
JA3Anglická konverzace na aktuální témata3PVHZaZkFEKT
PRMPrávní minimum3PVHZaICV
RETRétorika3PVHZaICV
DJADynamické jazyky5PVLZkFIT
SLOaSložitost (v angličtině)5PVLZkFIT
OPMOptimalizace4PVMZaZkFSI
SNTSimulační nástroje a techniky5PVMZaZkFIT
SSPStochastické procesy4PVMZaZkFSI
BINBiologií inspirované počítače5PVNZkFIT
PPPPraktické paralelní programování5VZaZkFIT
BIFBioinformatika5VZkFIT
BZABezpečná zařízení5VZkFIT
CSOaCCNA Kybernetická bezpečnost (v angličtině)5VKlzFIT
C1PSměrování v rozsáhlých sítích (ROUTE) *)5VKlzFIT
C3PDiagnostika Cisco sítí (TSHOOT)5VKlzFIT
DFAaDigitální forenzní analýza (v angličtině)5VZkFIT
EVOAplikované evoluční algoritmy5VZkFIT
FVSFunkční verifikace číslicových systémů5VZkFIT
FYOFyzikální optika5VZkFEKT
GISGeografické informační systémy *)5VZaZkFIT
MARMarketing *)5VZaZkFSI
MEKManažerská ekonomika *)5VZaZkFP
MMATMaticový a tenzorový počet5VZaZkFEKT
MPRManagement projektů5VZaZkFIT
MULMultimédia5VZkFIT
NAVNávrh vestavěných systémů5VZkFIT
NSBNávrh, správa a bezpečnost5VZaZkFIT
PDSPřenos dat, počítačové sítě a protokoly5VZkFIT
PISPokročilé informační systémy5VZaZkFIT
PMAProjektový manažer5VKlzFIT
POSPokročilé operační systémy5VZkFIT
SPPSystémy odolné proti poruchám5VZaZkFIT
STMStrategický management *)5VZaZkFP
UXIaUživatelská zkušenost a návrh rozhraní a služeb (v angličtině)5VKlzFIT
VGEVýpočetní geometrie5VZkFIT
VIZaVizualizace a CAD (v angličtině)5VKlzFIT
VYFVýpočetní fotografie5VKlzFIT
WAPInternetové aplikace5VZaZkFIT
ZPOZpracování obrazu5VZkFIT
ZPXZahraniční odborná praxe5VZaFIT
ZREZpracování řečových signálů5VZkFIT
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
H110VAEU, 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