Školitelia a témy INF: Rozdiel medzi revíziami

Verzia zo dňa a času 10:26, 8. september 2015

Tieto témy boli určené pre škoslký rok 2014/15. Na ich aktualizácii pracujeme.

Školitelia a okruhy ich tém z Katedry informatiky

Zoznam všetkých členov katedry a ich kontaktné údaje

Ďalšie témy budeme postupne dopĺňať, ako nám ich školitelia oznámia.

• doc. Mgr. Bronislava Brejová, PhD. bioinformatika, algoritmy a pravdepodobnostné modely na spracovanie DNA sekvencií (nie je potrebné mať vopred hlbšie znalosti biológie)
• Mgr. Jaroslav Budiš aplikácie v Jave zamerané na biologické a medínske dáta
• prof. RNDr. Pavol Ďuriš, CSc. zložitosť
• RNDr. Michal Forišek, PhD. efektívne algoritmy, algoritmy pre ťažké problémy, online algoritmy a poradná zložitosť, formálne jazyky a automaty, výpočtová zložitosť a algoritmické riešenie hier a logických úloh. Detaily k aktuálnym témam na osobnej stránke
• RNDr. Jaroslav Janáček, PhD. operačné systémy, informačná bezpečnosť, siete, systémové programovanie
• RNDr. Jana Katreniaková, PhD. vizualizácia dát a algoritmov, podpora rozvrhovania
• Mgr. Peter Kostolányi formálne jazyky a teória automatov, modely výpočtov a zložitosť, matematické základy informatiky (požiadavky na študenta: matematická gramotnosť, znalosť angličtiny postačujúca na štúdium odbornej literatúry)
• prof. RNDr. Rastislav Královič, PhD. algoritmy
• RNDr. Robert Lukoťka, PhD. teória grafov, štatistické modely predpovedí
• doc. RNDr. Edita Mačajová, PhD. teória grafov
• RNDr. Ján Mazák, PhD. teória grafov
• doc. RNDr. Daniel Olejár, PhD. informačná bezpečnosť
• RNDr. Richard Ostertág, PhD. programovacie jazyky, kompilátory, aplikácie pre web a mobilné zariadenia, operačné systémy, Arduino. Zoznam aktuálnych tém na osobnej stránke (treba sa prihlásiť ako do AIS)
• doc. RNDr. Dana Pardubská, CSc. výpočtové modely (abstraktné - klasické, biologicky motivované, so superturingovskou silou, s dodatočnou informáciou), zložitosť algoritmov, so zameraním na riešenie ťažkých problémov, zložitosť na abstraktných výpočtových modeloch, formálne jazyky, paralelizmus (prečo sa niektoré problémy dajú efektívne paralelizovať a iné nie), formálna verifikácia (metódy a existujúce nástroje), ACL2 (LISP-like jazyk s podporou dokazovania správnosti), dolné odhady/metódy dolných odhadov
• doc. Mgr. Tomáš Plachetka, Dr. paralelné a distribuované výpočty, databázy, grafika
• RNDr. Michal Rjaško, PhD. distribuované systémy, kryptológia
• prof. RNDr. Branislav Rovan, PhD. formálne jazyky
• doc. RNDr. Martin Stanek, PhD. kryptológia
• prof. RNDr. Martin Škoviera, PhD. teória grafov
• doc. RNDr. Eduard Toman, CSc. náhodné grafy

Bývalí členovia katedry

• Mgr. Michal Kotrbčík, PhD. (v Brne) teória grafov, parametrizovaná zložitosť, experimentovanie s algoritmami
• Mgr. Jakub Kováč, PhD. (v Londýne) vizualizácia algoritmov
• RNDr. Tomáš Kulich, PhD. programovacie jazyky, implementačné témy

Konkrétne témy

• Vedúci práce:Mgr. Jaroslav Budiš
• Názov práce: Aplikácia a webová služba na anotáciu variantov
• Popis práce: Genetické varianty sú úzko spojené s prejavmi organizmu, napríklad choroby a vzhľad jedinca. Pri identifikácií kauzálnych variantov, je ale zväčša identifikované veľké množstvo potenciálnych variantov, z ktorých iba malá časť súvisí so skúmaným prejavom. Nutnou časťou analýz je teda ich filtrácia a prioritizácia na základe rôznych atribútov. Projekt Variant Annotation Suite (http://variant-tools.cvtisr.sk) slúži na automatizované získavanie atribútov o variantoch. Jeho nosnou časťou je webová služba Variant Annotation Service, ktorá predstavuje centrálne úložište atribútov. Užívateľ môže získavať atribúty k individuálnym variantom cez webový interface, prípadne hromadne pomcoou aplikácie a plánujeme aj knižnice pre rôzne programovacie jazyky. Projekt má viacero otvorených tém, na ktorých sa dá pracovať. Podľa záujmu sa dá vybrať webová aj klientská časť.
• Požiadavky na študenta: NIE je potrebná žiadna znalosť biológie. Vyžaduje sa iba znalosť Java, a ochota vzdelávať sa v jej rozšíreniach, ako napríklad Eclipse RCP pre klientskú časť a Maven, Spring pre webovú časť.

• Vedúci práce: RNDr. Tomáš Kulich, PhD.
• Popis práce: Integrácia projektu Tiles (https://github.com/cleandart/tiles) s hotovou implementáciou persistentných dát, profiling a rýchlostná optimalizácia Tiles
• Požiadavky na študenta: Výborný programátor, obstojný architekt

• Vedúci práce: RNDr. Tomáš Kulich, PhD.
• Popis práce: Naštudovať články o tom, ako efektívne implementovať persistenté dátové štruktúry. Spraviť porovnanie rôznych prístupov, vybrané časti funkcionalít po dohode implementovať.
• Požiadavky na študenta: Výborný programátor, obstojný architekt

• Vedúci práce: RNDr. Tomáš Kulich, PhD.
• Popis práce: Vyrobiť knižnicu, ktorá by umožňovala písať skripty podobné Shell-ovským v jazyku Clojure.
• Požiadavky na študenta: Výborný programátor, perfekcionista

• Vedúci práce: RNDr. Tomáš Kulich, PhD.
• Popis práce: Postavenie štatistických ukazovateľov nad (hotovým) programom, ktorý rozpoznáva reč (zadanie bude spresnené)
• Požiadavky na študenta: Výborný programátor, skúsenosti s tvorbou mobilných aplikácií vítané

• Vedúci práce: RNDr. Tomáš Kulich, PhD.
• Popis práce: Implementácia vlastného nápadu; môže sa jednať napr. o začínajúci start-up. Pozor, len po vzájomnej dohode, vyšpecifikovaní a schválení.
• Požiadavky na študenta: Samostatnosť, silné odhodlanie pre vec.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: Lightning
• Popis práce: Cieľom tohto projektu je vytvoriť webovú aplikáciu, ktorá bude poskytovať pohľad na online zbieraná dáta o bleskoch. Zobrazovať sa budú dať nie len aktuálne informácie ako na Lightning maps ale aj historické dáta. Taktiež rôzne štatistiky podľa regiónov, či ročných období. Pre získanie dát je potrebné zapojiť sa do projektu inštaláciou zariadenia pre odosielanie údajov o lokálnych bleskoch. Cieľom projektu môže byť aj aplikácia pre Android, ktorá by varovalo používateľa pred blížiacou sa búrkov (s bleskami).

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: Mirage OS
• Popis práce: Cieľom tohto projektu je spraviť prehľad „knižničných“ operačných systémov (pozri unikernels). Medzi takéto projekty patrí napríklad Mirage OS pre Ocaml alebo HaLVM pre Haskell. Ďalším cieľom je zapojiť sa do projektu a vyvinúť niektoré z chýbajúcich častí.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: Timing attack na iButton
• Popis práce: Cieľom práce je nadviazať na iButton.zip a na platforme Arduino, alebo podobnej ale s výkonnejším CPU, vytvoreniť aplikácie pre „online hacknutie“ prístupových systémov na báze DEK kľúčov. Útok by sa realizoval pomocou variácie timing attack-u.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: Fabric, Cuisine
• Popis práce: Cieľom projektu je rozšíriť Cuisine, podobne ako on rozširuje Fabric. Zmyslom rozšírenia je umožniť popisovať inštalačnú dokumentáciu programom v jazyku Python, ktorý inštaláciu priamo vykoná ale zároveň vďaka tomuto projektu je možné z tohto programu vygenerovať aj dokumentáciu vo Worde.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: pgModeler
• Popis práce: PostgreSQL Database Modeler je open-source projekt pre grafickú editáciu entitno-relačných diagramov. Z nich je potom možné vytvoriť databázu v PostgreSQL aj s komentármi, reláciami, používateľmi a tak podobne. Cieľom projektu je napísať generátor dokumentácie, ktorý z XML súboru do ktorého pgModeler ukladá svoj model, vytvorí dokumentáciu vo Worde. Prípadne by bolo zaujímavé podporovať generovanie dokumentácie priamo z existujúcej databázy.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: TrueCrypt
• Popis práce: TrueCrypt je (free, open-source) softvér, ktorý okrem iného umožňuje vytváranie virtuálnych šifrovaných diskov, ktorých obsah je uložený v súbore na nešifrovanom súborovom systéme. Cieľom tohto projektu je napísať program v jazyku C++, ktorý sa snaží hrubou silou nájsť heslo pre dešifrovanie šifrovaného disku. Pre akceleráciu dešifrovania a prehľadávania priestoru možných kľúčov sa má zvážiť možnosť využitia hardvérovej akcelerácie na GPU. Za týmto účelom sa môže časť projektu vyvinúť v jazyku NVIDIA CUDA C alebo OpenCL. Pre inšpiráciu si môžete pozrieť napríklad bakalársku prácu Martina Višňovca.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: DFA Tools
• Popis práce: Data Flow Analysis Tools majú byť webové stránky, ktoré by slúžili ako pomôcka pri vyučovaní kompilátorov. Pre získanie predstavy sa dá pozrieť podobný projekt na stránkach Context-Free Grammar Explorer, ktorý sa dá využiť pri výuke parsovacích metód. Cieľom tohto projektu je implementácia web stránok na ktorých bude možné zadať krátky program v podobe štvoríc (t1 := t0 * a) a následne určiť jednotlivé základné bloky, vizualizovať ich a analyzovať tok dát

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: TextArea editor
• Popis práce: Cieľom projektu je vyvinúť textový editor pre pohodlné editovanie textu v prehliadači. Niečo na štýl TinyMCE, ale nie je potrebné WYSIWYG. Skôr naopak. Editor má slúžiť hlavne pre editovanie stránok pre wiki, ako je napríklad táto. Najväčším problémom je v tomto prípade otravné zarovnávanie tabuliek. Editor by mal automaticky pochopiť kontext a v prípade pridania znakov do jednej bunky, automaticky zarovnať celý stĺpec. Tiež by bolo zaujímavé implementovať modálny editor na štýl VIM. Riešenie by malo byť implementované pomocou JavaScript-u v samotnej stránke.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: Analýza využívania základných konštrukcií programovacích jazykov
• Popis práce: Cieľom tejto práce je vykonať empirickú štatistiku o zložení programov napísaných v rôznych programovacích jazykoch. Presnejšie odpovedať na nasledovné otázky: Z čoho sa najčastejšie skladajú programy (priradenie, podmienky, cykly, volania podprogramov, rekurzia)? V akom percentuálnom zastúpení? Ako vyzerajú priradenia (koľko percent je premenná := hodnota, konštanta, prvok poľa, s jedným operátorom)? Koľko parametrov majú funkcie? Koľko lokálnych premenných je vo funkciách? Aké strojové inštrukcie sa ako často používajú vo výslednom strojovom kóde? Je kódovanie inštrukcií vhodne zvolené pre optimalizáciu veľkosti programu vzhľadom na častosť používania jednotlivých inštrukcií? Literatúra: Andrew S. Tanenbaum: Implications of Structured Programming for Machine Architecture

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: Programovací jazyk pre automatické paralelné programovanie
• Popis práce: Voľakedy pre zvýšenie výkonu aplikácie stačilo počkať na rýchlejší procesor. Dnes sa už rýchlosť procesorov nezvyšuje tak rapídne ako voľakedy. Ďalšie zvyšovanie výkonu aplikácií je preto možné len cestou paralelné programovania a využívaním viacerých procesorov. Paralelné programovanie je však náročné a často pri ňom vznikajú chyby, ktoré sa ťažko odlaďujú. V kompilátoroch už dnes nachádzame množstvo optimalizácií, ktorých cieľom je urýchliť vykonávanie sekvenčného kódu na paralelnej architektúre. Tieto optimalizácie sa však ťažko robia, lebo programovacie jazyky nevychádzajú tomuto úsiliu v „ústrety“. Cieľom práce je pozrieť sa na to, čo spôsobuje tieto problémy a či by bolo možné navrhnúť programovací jazyk, ktorý by automatickú paralelizáciu kompilátorom čo najviac uľahčoval.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: TikZ
• Popis práce: TikZ & PGF je balíček pre TeX umožňujúci vytváranie obrázkov priamo v TeX-u. Cieľom tohto projektu je vytvoriť sadu nástrojov pre používateľsky prívetivé editovanie grafov so zameraním na znázornenie automatov, syntaktických stromov, syntaktických diagramov a vývojových diagramov. Je možné začať napríklad úpravou, či doplnením, niektorej z existujúcich aplikácií (TikZiT, QTikZ, dot2tex, Dia, Inkscape). Výsledkom má byť čo najprehľadnejší kód pre pdflatex a TikZ. Čo najviac sa majú využívať štýly, relatívne umiestňovanie vrcholov (nad, pod, vedľa iného vrchola). Editor by mal byť schopný načítať graf, ktorý uložil do TikZ a meniť ho bez prehadzovania označenia existujúcich vrcholov. Implementácia by mala byť multiplatformová, využívajúc C++/Qt alebo C#/Gtk#/Mono. Pre automatické rozloženie vrcholov grafu by mal používať externý program dot z grafového vizualizačného softvéru Graphviz.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: Súborové systémy
• Popis práce: Cieľom tohto projektu je poskytnúť prehľad aktuálnych trendov v súborových systémoch ako napríklad NTFS, ext4, Btrfs, ZFS. Popísať rôzne vlastnosti súborových systémov (journal, hard, soft links, sparse files, compression, encryption, quotas, snapshots, copy-on-write, deduplication, logical volumes, RAID, cache management). Navrhnúť nový súborový systém, ktorý by využíval SSD disk pre dátové štruktúry súborového systémy a klasické HDD pre samotné dáta.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: Kopce a mestá
• Popis práce: Cieľom tohto projektu je vyvynúť aplikáciu pre Android zariadenia zobrazujúcu názvy vrcholov hôr a názvy miest v dolinách, využívajúc technológiu rozšírenej reality. Niečo na štýl Caramelle Augmented Reality.

• Vedúci práce: RNDr. Richard Ostertág, PhD.
• Názov práce: Verifikácia použitia návrhových vzorov
• Popis práce: Cieľom práce je umožniť explicitné dokumentovanie použitia návrhových vzorov s pomocou atribútov k triedam a metódam. Následne generovať dokumentáciu a verifikovať správnosť implementácie. Niečo na štýl Patterns4Net kombinované s LePUS3 a Class-Z.

Školitelia z iných katedier

V posledných rokoch naši študenti vypracovávali bakalárske práce aj pod vedením kolegov z nasledujúcich katedier.

Katedra aplikovanej informatiky

• zoznam členov katedry a kontaktné údaje
• v oblasti počítačovej grafiky v minulosti našich študentov školili napr. RNDr. Peter Borovský, prof. RNDr. Roman Ďurikovič, Mgr. Martin Samuelčík, PhD.
• v oblasti umelej inteligencie a kognitívnej vedy v minulosti našich študentov školili napr. prof. Ing. Igor Farkaš, PhD., RNDr. Marek Nagy, PhD., RNDr. Jozef Šiška, PhD.
• v oblasti bioinformatiky Mgr. Tomáš Vinař, PhD.
• v oblasti programovacích jazykov RNDr. Peter Borovanský, PhD.

Katedra algebry, geometrie a didaktiky matematiky

• zoznam členov katedry a kontaktné údaje
• v oblasti počítačovej grafiky v minulosti našich študentov školili napr. RNDr. Jana Běhal Dadová, doc. RNDr. Andrej Ferko, PhD.
• v oblasti teórie grafov a diskrétnej matematiky v minulosti našich študentov školili napr. doc. RNDr. Martin Mačaj, PhD., RNDr. Martin Sleziak, PhD.

Môžete skúsiť aj iné katedry, či už informatické (Katedra základov a didaktiky informatiky), matematické alebo fyzikálne.