Matematické struktury

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

Garantující pracoviště: Katedra algebry
Oborový garant: doc. RNDr. Jan Šťovíček, Ph.D.

Program matematické struktury je na magisterské úrovni zaměřen na rozšíření všeobecného matematického základu (algebraická geometrie a topologie, Riemannova geometrie, universální algebra a teorie modelů) a na získání hlubších znalostí ve zvolených partiích algebry, geometrie, logiky, či kombinatoriky. Cílem je poskytnout na jedné straně dostatečnou všeobecnou znalost moderní strukturní matematiky, na straně druhé dovést posluchače na práh samostatné tvůrčí činnosti. Důraz je kladen na disciplíny, ve kterých jsou k dispozici vyučující, kteří se světové špičce blíží nebo do ní přímo patří.

Absolvent má velmi pokročilé znalosti algebry, geometrie, kombinatoriky a logiky, které mu v rámci hlouběji studovaného zvoleného užšího zaměření umožnily být v tvůrčím kontaktu s aktuálními vědeckými výsledky. Abstraktní povaha, rozsah a náročnost studia u absolventa podpořily rozvoj schopnosti analyzovat, strukturovat a řešit problémy složité a náročné povahy. Uplatnění nalezne vedle akademické sféry v nejrůznějších oblastech lidské činnosti na místech, kde je potřeba zvládat a využívat nové poznatky a rozsáhlé systémy.

Vstupní požadavky

Předpokládáme, že student tohoto programu má na počátku prvního ročníku dostatečné znalosti z následujících oborů a oblastí:

Kvalitní základy lineární algebry, komplexní a reálné analýzy, teorie pravděpodobnosti.
Základy teorie grup (Sylowovy věty, volné grupy, nilpotence), analýzy na varietách, komutativní algebry (Galoisova teorie a celistvá rozšíření), matematické logiky (výroková logika a logika prvního řádu, neúplnost, nerozhodnutelnost), teorie množin a teorie kategorií.
Pasivní znalost angličtiny umožňující dostatečné porozumění matematickým přednáškám a odborným textům.

U konkrétních zaměření je pak výhodou (ale ne nezbytností) hlubší znalost kombinatoriky, teorie reprezentací asociativních algeber (podmínky konečnosti, projektivita a injektivita modulu) nebo teorie Lieových grup a algeber.

Studentům, kteří tyto požadavky nesplňují, může garant studijního programu stanovit způsob jejich doplnění, například absolvováním vybraných předmětů bakalářského studia v rámci individuálního studijního plánu.

Doporučený průběh studia

Podrobnější informace k doporučenému průběhu studia lze najít na stránkách http://garant.karlin.mff.cuni.cz/stud/nmgr_20_str.shtml Při volbě povinně volitelných předmětů v průběhu studia je nutné vzít v úvahu volbu jednoho ze čtyř užších zaměření a odpovídajících požadavků ke státní závěrečné zkoušce.

1. rok studia

kódPředmětKredityZSLS
NMAG401Algebraická geometrie 52/2 Z+Zk
NMAG409Algebraická topologie 1 52/2 Z+Zk
NMAG411Riemannova geometrie 1 52/2 Z+Zk
NSZZ023Diplomová práce I 60/4 Z
 Volitelné a povinně volitelné předměty 39  

2. rok studia

kódPředmětKredityZSLS
NSZZ024Diplomová práce II 90/6 Z
NSZZ025Diplomová práce III 150/10 Z
 Volitelné a povinně volitelné předměty 36  

Shrnutí studijního plánu

Povinné předměty

kódPředmětKredityZSLS
NMAG401Algebraická geometrie 52/2 Z+Zk
NMAG409Algebraická topologie 1 52/2 Z+Zk
NMAG411Riemannova geometrie 1 52/2 Z+Zk
NSZZ023Diplomová práce I 60/4 Z
NSZZ024Diplomová práce II 90/6 Z
NSZZ025Diplomová práce III 150/10 Z

Povinně volitelné předměty 1

Je třeba získat alespoň 48 kreditů z povinně volitelných předmětů.

kódPředmětKredityZSLS
NDMI009Základy kombinatorické a výpočetní geometrie 52/2 Z+Zk
NDMI013Kombinatorická a výpočetní geometrie 2 52/2 Z+Zk
NDMI014Topologické metody v kombinatorice 52/2 Z+Zk
NDMI028Aplikace lineární algebry v kombinatorice 52/2 Z+Zk
NDMI045Analytická a kombinatorická teorie čísel 32/0 Zk
NDMI073Kombinatorika a grafy 3 52/2 Z+Zk
NMAG331Matematická logika 32/0 Zk
NMAG403Kombinatorika 52/2 Z+Zk
NMAG405Universální algebra 1 52/2 Z+Zk
NMAG407Teorie modelů 32/0 Zk
NMAG430Algebraická teorie čísel 63/1 Z+Zk
NMAG431Kombinatorická teorie grup 63/1 Z+Zk
NMAG433Riemannovy plochy 32/0 Zk
NMAG434Kategorie modulů a homologická algebra 63/1 Z+Zk
NMAG435Teorie svazů 32/0 Zk
NMAG436Křivky a funkční tělesa 64/0 Zk
NMAG437Seminář z diferenciální geometrie 30/2 Z0/2 Z
NMAG438Reprezentace grup 1 52/2 Z+Zk
NMAG442Teorie reprezentací konečně-dimenzionálních algeber 63/1 Z+Zk
NMAG444Kombinatorika na slovech 32/0 Zk
NMAG446Logika a složitost 32/0 Zk
NMAG448Klasické grupy a jejich invarianty 52/2 Z+Zk
NMAG450Universální algebra 2 42/1 Z+Zk
NMAG454Fibrované prostory a kalibrační pole 63/1 Z+Zk
NMAG455Kvadratické formy a třídová tělesa I 32/0 Zk
NMAG456Kvadratické formy a třídová tělesa II 32/0 Zk
NMAG458Algebraické invarianty v teorii uzlů 42/1 Zk
NMAG462Modulární formy a L-funkce I 32/0 Zk
NMAG473Modulární formy a L-funkce II 32/0 Zk
NMAG475Výběrový seminář z MSTR 20/2 Z0/2 Z
NMAG481Seminář z harmonické analýzy 30/2 Z0/2 Z
NMAG498Výběrová přednáška z MSTR 1 32/0 Zk
NMAG499Výběrová přednáška z MSTR 2 32/0 Zk
NMAG531Aproximace modulů 32/0 Zk
NMAG532Algebraická topologie 2 52/2 Z+Zk
NMAG533Principy harmonické analýzy 63/1 Z+Zk
NMAG534Nekomutativní harmonická analýza 63/1 Z+Zk
NMAG535Výpočetní logika 52/2 Z+Zk
NMAG536Důkazová složitost a P vs. NP problém 32/0 Zk
NMAG563Úvod do složitosti CSP 32/0 Zk
NMAG569Matematické metody kvantové teorie pole 30/2 Z0/2 Z
NMAL430Latinské čtverce a neasociativní struktury 32/0 Zk
NMMB413Algoritmy na polynomech 42/1 Z+Zk
NMMB415Automaty a výpočetní složitost 63/1 Z+Zk
NMMB430Algoritmy na eliptických křivkách 42/1 Z+Zk
NMMB432Náhodnost a výpočty 42/1 Zk
NMMB433Geometrie pro počítačovou grafiku 32/0 Zk
NTIN022Pravděpodobnostní techniky 52/2 Z+Zk

Povinně volitelné předměty 2

Tyto předměty jsou také prvky skupiny Povinně volitelných předmětů 1. Alespoň 8 kreditů ze 48 kreditů ze skupiny Povinně volitelných předmětů 1 musí být z následujícího užšího výběru.

kódPředmětKredityZSLS
NMAG403Kombinatorika 52/2 Z+Zk
NMAG405Universální algebra 1 52/2 Z+Zk
NMAG407Teorie modelů 32/0 Zk
NMAG438Reprezentace grup 1 52/2 Z+Zk
NMMB415Automaty a výpočetní složitost 63/1 Z+Zk

Státní závěrečná zkouška

Podmínky pro přihlášení ke státní závěrečné zkoušce

Získání alespoň 120 kreditů.
Splnění všech povinných předmětů studijního plánu.
Splnění Povinně volitelných předmětů 1 v rozsahu alespoň 48 kreditů. Z toho alespoň 8 kreditů z užšího výběru Povinně volitelných předmětů 2.
Odevzdání vypracované diplomové práce ve stanoveném termínu.

Ústní část státní závěrečné zkoušky

Ústní část státní závěrečné zkoušky studijního programu Matematické struktury se skládá ze společných požadavků z tematického okruhu 1. Matematické struktury a z požadavků užšího zaměření. Toto zaměření si posluchač určí volbou jednoho z  tematických okruhů 2, 3, 4 nebo 5 uvedených níže.

Podrobnější vysvětlení požadavků k ústní části státní závěrečné zkoušky lze najít na stránkách http://garant.karlin.mff.cuni.cz/stud/nmgr_20_str_szz.shtml.

Požadavky k ústní části státní závěrečné zkoušky

Společné požadavky

1. Matematické struktury
Algebraická geometrie. Algebraická topologie.

Užší zaměření

2. Algebra a logika
Konečné grupy a jejich reprezentace. Kombinatorická teorie grup. Binární systémy. Pokročilá universální algebra. Složitost a vyčíslitelnost. Logika prvního řádu. Nerozhodnutelnost v algebraických systémech. Eliminace kvantifikátorů.

3. Geometrie
Harmonická analýza a invarianty klasických grup. Riemannovy plochy. Fíbrované prostory a kovariantní derivace.

4. Teorie reprezentací
Reprezentace grup. Reprezentace konečně dimenzionálních algeber. Kombinatorická teorie grup. Homologická algebra.

5. Kombinatorika
Aplikace lineární algebry a užití pravděpodobnostní metody v kombinatorice a teorii grafů. Analytická a kombinatorická teorie čísel. Kombinatorická a výpočetní geometrie. Strukturální a algoritmická teorie grafů.