Tato stránka vychází z podkladů pro tištěné studijní plány (tzv. Karolinku).

Obecná informatika

Garantující pracoviště: Informatický ústav Univerzity Karlovy a Katedra aplikované matematiky Garant specializace: doc. Mgr. Robert Šámal, Ph.D.

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

kódPředmětKredityZSLS
NPRX005Neprocedurální programování 52/2 Z+Zk
NOPX048Lineární programování a kombinatorická optimalizace 52/2 Z+Zk
NMAX055Matematická analýza 2152/2 Z+Zk

1 Předmět Matematická analýza 2 je vyučován v akademickém roce 2019/2020 v letním semestru pro studenty, kteří nastoupili v minulých letech. Pro studenty nastupující v roce 2019/20 je určen běh v zimním semestru 2020/21.

Povinně volitelné předměty – skupina 1

Podmínkou pro přihlášení ke státní závěrečné zkoušce je získání 30 kreditů za předměty z této skupiny.

kódPředmětKredityZSLS
NDMI084Úvod do aproximačních a pravděpodobnostních algoritmů 52/1 Z+Zk
NDMI098Algoritmická teorie her 52/2 Z+Zk
NDMI010Grafové algoritmy 32/0 Zk
NDMX012Kombinatorika a grafy 2 52/2 Z+Zk
NDMX009Základy kombinatorické a výpočetní geometrie 52/2 Z+Zk
NOPX046Diskrétní a spojitá optimalizace 52/2 Z+Zk
NMAX062Algebra 1 52/2 Z+Zk
NMAX063Algebra 2 32/0 Zk
NMAX056Matematická analýza 3 52/2 Z+Zk
NMAX042Numerická matematika 52/2 Z+Zk
NMAX073Pravděpodobnost a statistika 2 52/2 Z+Zk
NAIL063Teorie množin 32/0 Zk
NAIL124Cvičení z teorie množin 30/2 Z

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).

kódPředmětKredityZSLS
NPRX041Programování v C++ 52/2 Z+Zk
NPRX013Programování v jazyce Java 52/2 Z+Zk
NPRX035Programování v jazyce C# 52/2 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.

kódPředmětKredityZSLS
NPFL054Úvod do strojového učení 52/2 Z+Zk
NPGR035Strojové učení v počítačovém vidění 52/2 Z+Zk
NAIL120Úvod do umělé inteligence 52/2 Z+Zk
NPGR003Základy počítačové grafiky 52/2 Z+Zk
NPGR002Digitální zpracování obrazu 43/0 Zk
NPGR038Základy vývoje počítačových her 52/2 Z+Zk
NPFL124Zpracování přirozeného jazyka 42/1 Z+Zk
NPFL012Úvod do počítačové lingvistiky 32/0 Zk
NSWX004Operační systémy 42/1 KZ
NPRX036Datové formáty 52/2 Z+Zk
NSWI090Počítačové sítě 32/0 Zk
NSWI143Architektura počítačů 32/0 Zk
NDBX007Databázové přístupové metody 42/1 Z+Zk
NDBI040Moderní databázové koncepty 52/2 Z+Zk
NSWI098Principy překladačů 62/2 Z+Zk
NPRG042Programování v paralelním prostředí 62/2 Z+Zk
NSWX142Programování webových aplikací 52/2 Z+Zk
NPRG054Vývoj vysoce výkonného software 62/2 Z+Zk
NPRX051Pokročilé programování v C++ 52/2 Z+Zk
NPRX021Pokročilé programování v jazyce Java 52/2 Z+Zk
NPRX038Pokročilé programování v jazyce C# 52/2 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

kódPředmětKredityZSLS
NTIX061Algoritmy a datové struktury 2 52/2 Z+Zk
NAIX062Výroková a predikátová logika 52/2 Z+Zk
NMAX055Matematická analýza 2152/2 Z+Zk
NDMX011Kombinatorika a grafy 1152/2 Z+Zk
NPRX???Programování v jazyce Java/C#/C++ 52/2 Z+Zk
NJAZ074Anglický jazyk pro středně pokročilé III210/2 Z
NTVY016Tělesná výchova III410/2 Z
NTIX071Automaty a gramatiky 52/2 Z+Zk
NPRX005Neprocedurální programování 52/2 Z+Zk
NOPX048Lineární programování a kombinatorická optimalizace 52/2 Z+Zk
NMAX059Pravděpodobnost a statistika 1 52/2 Z+Zk
NPRG045Ročníkový projekt 40/1 Z
NJAZ090Anglický jazyk pro středně pokročilé IV210/2 Z
NJAZ091Anglický jazyk310/0 Zk
NTVY017Tělesná výchova IV410/2 Z
 Povinně volitelný předmět skupiny 1 5 2/2 Z+Zk
 Povinně volitelné předměty    
 Volitelné předměty    

3. rok studia

kódPředmětKredityZSLS
NDBX025Databázové systémy 52/2 Z+Zk
NSZZ031Vypracování a konzultace bakalářské práce 60/4 Z
 Povinně volitelné předměty 35  
 Volitelné předměty 14  

1 Předměty Matematická analýza 2 a Kombinatorika a grafy 1 jsou vyučovány v akademickém roce 2019/2020 v letním semestru pro studenty, kteří nastoupili v minulých letech. Pro studenty nastupující v roce 2019/20 je určen běh v zimním semestru 2020/21.

2 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.

3 Zkoušku z anglického jazyka NJAZ091 je možné absolvovat v zimním nebo v letním semestru.

4 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.
kódPředmětKredityZSLS
NOPX046Diskrétní a spojitá optimalizace 52/2 Z+Zk
NDMI084Úvod do aproximačních a pravděpodobnostních algoritmů 52/1 Z+Zk
NDMI010Grafové algoritmy 32/0 Zk
NDMX009Základy kombinatorické a výpočetní geometrie 52/2 Z+Zk
NDMX012Kombinatorika a grafy 2 52/2 Z+Zk
NAIL063Teorie množin 32/0 Zk
NMAX062Algebra 1 52/2 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.

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.

2. Kombinatorika
Vytvořující funkce. Odhady faktoriálů a kombinačních čísel. Ramseyovy věty. Samoopravné kódy.

3. Diferenciální a integrální počet ve více rozměrech
Riemannův integrál. Extrémy funkcí více proměnných. Metrický prostor, otevřené a uzavřené množiny, kompaktnost.

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.

5. Pokročilé Algoritmy a datové struktury
Výpočetní model RAM. Dynamické programování. Komponenty silné souvislosti orientovaných grafů. Maximální toky: Dinicův a Goldbergův algoritmus. Aplikace toků: disjunktní cesty, párování v bipartitních grafech. Toky a cesty v celočíselně ohodnocených grafech. Vyhledávání v textu: algoritmy Knuth-Morris-Pratt, Aho-Corasicková a Rabin-Karp. Diskrétní Fourierova transformace a její aplikace. Aproximační algoritmy a schémata. Paralelní algoritmy v hradlových a komparátorových sítích.

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).

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).