Bezpečnosť a administrácia počítačových systémov

ÚINF/KRS/15 a (ÚINF/ADL1/15 alebo ÚINF/ADW1/15) a (ÚINF/ARP1/15 alebo ÚINF/FAN/15) a ÚINF/SKB1/15

Obsahová náplň štátnicového predmetu

1. oblasť: Povinné profilové predmety:

**************************************

Programovanie, algoritmy a zložitosť: Trieda a objekt ako prostriedok na zgrupovanie viacerých premenných, grafická trieda trojuholník, štvorec, (metódy ukaz, skry, presun, zmenFarbu, ....), konštruktor, preťažovanie metód, kompozícia objektov. Interface ako intuitívny prostriedok abstrakcie, interface ako parameter a referencia, pole objektov implementujúcich daný interface.

Dedenie, prekrývanie metód polymorfizmus – možno využiť prekrývanie a doplňovanie metód triedy kresliaceho pera, (dedenie ako prostriedok prispôsobenia a rozšírenia existujúcich objektov), pole polymorfných objektov, abstraktná trieda „grafický objekt“. Rekurzia (rekurzia vo fraktáloch, prepis známych funkcií do rekurzívnej formy).

Triedenie (O a Omega-notácie, MinSort - triedenie čísel , MinSort - triedenie objektov, QuickSort, strom v poli, HeapSort, MergeSort). Údajové štruktúry (zásobník a rad, a ich využitie pri riešení niektorých úloh). Stromy (prehľadávanie stromov, binárne vyhľadávacie stromy).

Backtrack (generovanie variácií a problém delenia lupu, backtrack všeobecne a v úlohách, orezávanie backtracku). Rozdeľuj a panuj, dynamické programovanie, princíp a príklady.

Prehľadávanie textov (KMP algoritmus). Grafy a základné grafové algoritmy (grafy a ich reprezentácie, testovanie súvislosti grafu, prehľadávanie do hĺbky a prehľadávanie do šírky, kostra grafu, najkratšie cesty v grafe, Dijkstrov algoritmus, FW algoritmus). Greedy algoritmy (Najlacnejšia kostra, TopSort).

***

Operačné systémy: Štruktúra a funkcie operačného systému. Vytváranie obrazu úlohy a jej vykonanie. Charakteristiky druhov OS. Proces, správa procesov, komunikácia, klasické problémy, prideľovanie procesora. Správa pamäte, segmentácia, stránkovanie, virtualizácia. Súborové systémy FAT, NTFS a ext4 , adresáre, bezpečnosť a ochrana prístupovými právami. Riadenie vstupno-výstupných zariadení, prideľovanie zdrojov, uviaznutie. Architektúra operačných systémov MS DOS, UNIX, Windows. Prepájanie počítačov, súborové a hostiteľské servery, mapovanie a presmerovanie. Virtualizácia.

***

Počítačové siete:

Úvod do počítačových sietí, spôsoby pripojenia k internetu, straty a zdržania paketov, referenčný model ISO/OSI, rodina protokolov TCP/IP. Jednotlivé vrstvy modelu: aplikačná (aplikačné protokoly, doménové mená a DNS), transportná (UDP, potvrdzovaný prenos dát, TCP, kontrola toku dát), sieťová (preklad adries NAT, protokol ICMP, IPv4, IPv6, princípy smerovacích algoritmov), spojová (odhaľovanie chýb pri prenose, viacnásobný prístup k zdieľanému spoju CSMA/CD a CSMA/CA, MAC adresy, opakovače, prepínače, virtuálne siete VLAN,..) a fyzická (digitálny a modulovaný prenos).

2. oblasť: Voliteľné profilové predmety:

***************************************

Kryptografické systémy a ich aplikácie: Konvenčná symetrická kryptografia, systémy DES, AES, spôsoby použitia, metódy a možnosti kryptoanalýzy. Asymetrické kryptografické systémy RSA, ElGamal, hašovacie funkcie a systémy digitálneho podpisu. Generovanie a distribúcia kľúčov, dohoda na kľúči Diffie-Hellmanovou výmenou, autentifikačné protokoly a ich zraniteľnosť. Certifikácia, systémy správy verejných kľúčov.

****

Sieťová a komunikačná bezpečnosť: Bezpečnostné hrozby v jednotlivých komunikačných vrstvách siete Internet. Identifikácia hrozieb a možnosti ochrany vo virtuálnych lokálnych sieťach, využitie protokolu IPv6, zraniteľné miesta transportných protokolov, bezpečnosť služieb DHCP a DNS, zabezpečenie elektronickej pošty. Certifikáty, časové pečiatky, správa verejných kľúčov, správa dôvery. Autentifikácia a autorizácia (systémy Kerberos, Radius). Selektívne bezpečnostné nástroje (filtre), zástupné servery, preklad adries, bezpečnostné brány, demilitarizované zóny. Zabezpečené protokoly SSH, SSL/TLS a IPsec. Bezpečnosť virtuálnych privátnych sietí VPN.

****

Architektúry počítačov: Architektúra procesora na úrovni digitálnej logiky, strojový a inštrukčný cyklus. Typy strojových inštrukcií, postup pri ich spracovaní, zreťazenie, viacvláknové spracovanie, paralelizácia, superskalárne a viacprocesorové systémy. Pamäťová bunka, organizácia pamäťovej matice, typy pamätí. Vstupno-výstupné brány, mechanizmus prerušenia, priamy prístup do pamäte. Univerzálne zbernice pre komunikáciu so vstupno-výstupnými zariadeniami. Funkcia radiča, ovládače a ich začlenenie do jadra operačného systému. Externé pamäte na princípe elektromagnetického záznamu, optický záznam. Grafické adaptéry, možnosti využívania GPU, monitory, tlačiarne, skenery.

***

Administrácia operačných systémov: Administrácia operačných systémov s mikrojadrom. Komunikačné rozhrania, adresárová štruktúra, zariadenia, používateľské kontá. Metódy inštalácie, zavádzače, poinštalačná konfigurácia, balíčky, distribúcie. Vytváranie a mapovanie oddielov, virtuálnych a sieťových súborových systémov, stránkovanie. Správa používateľov a skupín, prístupové práva, ACL zoznamy. Štartovanie systému a rôzne úrovne jeho behu, denníky, crontab. Zálohovanie. Inštalácia a konfigurácia sieťových služieb, DHCP, DNS. Kompilácia jadra systému - dôvody, príprava, konfigurácia jadra, preklad, inštalácia modulov, testovanie.Administrácia monolitických operačných systémov. Konfigurácia a správa Active Directory, nastavenie DNS, replikácia, konfigurácia dôvery, role a služby. Správa účtov, skupinové politiky, audit, certifikačná autorita a jej správa. Konfigurácia sieťového prístupu a služieb, DHCP, smerovanie, firewall, ochrana vzdialeného prístupu. Konfigurácia a správa webového sídla, FTP servera, poštového servera. Bezpečné prístupy SSL a IPsec protokolom, podpora autentifikácie. Konfigurácia a správa úložiska dát, súborového systému, jeho zálohovanie, tlačové služby. Vytváranie obrazov systému a ich obnova. Inštalácia a aktivácia distribúcie. Podpora virtualizácie, inštalácia a správa virtuálnych strojov.

Bakalárska práca a jej obhajoba

Medziodborové aplikácie informatiky

(ÚINF/ANO/15 alebo ÚINF/AFJ1a/15) a (ÚINF/ASU1/15 alebo ÚFV/POF1b/99 alebo ÚFV/UPF1/12) a (ÚINF/UNS1/15 alebo ÚINF/VKN1/22 alebo ÚFV/NOT1b/03)

Obsahová náplň štátnicového predmetu

1. oblasť: Povinné profilové predmety:

**************************************

daný interface. Dedenie, prekrývanie metód polymorfizmus – možno využiť prekrývanie a doplňovanie metód triedy. Rekurzia. Triedenie (O a Omega-notácie, MinSort - triedenie čísel , MinSort - triedenie objektov, QuickSort, strom v poli, HeapSort, MergeSort). Backtrack (generovanie variácií a problém delenia lupu, backtrack všeobecne a v úlohách, orezávanie backtracku). Rozdeľuj a panuj, dynamické programovanie, princíp a príklady. Prehľadávanie textov (KMP algoritmus).

****

Databázové systémy: Princípy databázových systémov a SQL. SQL - práca s dátami, integritné obmedzenia, navrhovanie databázového modelu. Množinové operácie.

****

Počítačové siete: Úvod do počítačových sietí, spôsoby pripojenia k internetu, straty a zdržania paketov, referenčný model ISO/OSI, rodina protokolov TCP/IP. Jednotlivé vrstvy modelu: aplikačná (aplikačné protokoly, doménové mená a DNS), transportná (UDP, potvrdzovaný prenos dát, TCP, kontrola toku dát), sieťová (preklad adries NAT, protokol ICMP, IPv4, IPv6, princípy smerovacích algoritmov), spojová (odhaľovanie chýb pri prenose, viacnásobný prístup k zdieľanému spoju CSMA/CD a CSMA/CA, MAC adresy, opakovače, prepínače, virtuálne siete VLAN,..) a fyzická (digitálny a modulovaný prenos).

****

Operačné systémy: Štruktúra a funkcie operačného systému. Charakteristiky druhov OS a ich historický vývoj. Proces, správa procesov, stratégie prideľovania, komunikácia medzi procesmi, klasické problémy konkurencie a ich riešenia (vzájomné vylúčenie, uviaznutie, vyhladovanie). Správa pamäte, relokácia, segmentácia, stránkovanie, virtualizácia pamäte. Riadenie vstupno-výstupných zariadení, systémové ovládače, prideľovanie zdrojov. Súbor, súborový systém, základné funkcie systému pre prácu so súbormi, adresáre, bezpečnosť a ochrana prístupovými právami.

****

2. oblasť: Voliteľné profilové predmety:

**************************************

Automaty a formálne jazyky: Základné pojmy - abeceda, jazyk, gramatika. Chomského hierachia jazykov a gramatík. Konečnostavový automat. Konštrukcia redukovaného automatu I. Konštrukcia redukovaného automatu II. Konečnostavové akceptory Nedeterministické akceptory, podmnožinová konštrukcia. Automaty s epsilonovými prechodmi. Odstraňovanie epsilonových prechodov. Regulárne výrazy. Metódy riešenia regulárnych množinových rovníc. Uzáverové vlastnosti triedy regulárnych jazykov. Rozhodnuteľné problémy v triede regulárnych jazykov. Regulárne zobrazenia. Dvojsmerné konečnostavové automaty.

****

Algoritmy a štruktúry údajov: Analýza algoritmov, Asymptotická notácia, Základné dátové štruktúry, Dátové typy a abstrakcia, Zásobníky a rady, Usporiadané a zotriedené zoznamy, Hašovanie a hašovacie tabuľky, Stromy, Vyhľadávacie stromy, Haldy, Množiny a partície, Dynamická alokácia priestoru, Triediace algoritmy, Grafy a grafové algoritmy

*****

Netradičné optimalizačné techniky: Zložité systémy, emergentné správanie. Evolučná teória a memetika. Aplikácia optimalizačných techník na zložité systémy. Použitie metód - genetické algoritmy, simulované žíhanie, tabu algoritmy a vybrané problémy biomolekulárnych simulácií. Molekulárna dynamika, protein folding. Populačná dynamika, metabolické siete a komplexita v bioinformatike.

*****

Analýza obrazu: Počítačové videnie. Zber obrazu a jeho uloženie. Snímanie a digitalizácia. Reprezentácie obrazov – obrazový priestor. Farebné modely. Multispektrálne obrazy. Vlastnosti číslicových obrazov. Bodové operácie. Lokálne operácie. Globálne operácie. Aktívne kontúry. Segmentácia. Textúry, výber príznakov. 3D rekonštrukcia a zobrazovanie.

*****

Úvod do neurónových sietí: Lineárne prahové jednotky, perceptróny, algoritmus učiaceho sa pravidla perceptrónu. Dopredné neurónové siete, adaptačný proces, metóda spätného šírenia chyby. Rekurentné neurónové siete, Hopfieldove neurónové siete, ich vlastnosti, optimalizačné úlohy s využitím rekurentných neurónových sietí. Neurónové siete typu ART, architektúra a fázy. Základné stochastické optimalizačné algoritmy: slepý algoritmus, horolezecký algoritmus, metóda zakázaného hľadania. Genetický a evolučný algoritmus, genetické programovanie.

*****

Počítačová fyzika: Podstata a zmysel simulácií. Ergodicita a kvázi-ergodické narušenie. Metóda molekulová dynamika, výpočty v NVE, NVT, NPH NPT súboroch. Langevinova a Brownovská dynamika. Metóda Monte Carlo, Metropolisov algoritmus, výpočty v mikrokanonickom, kanonickom a grandkanonickom súbore.

*****

Úvod do neurovied: Anatómia a funkcie centrálnej nervovej sústavy; hierarchia spracovania informácií v senzorických, motorických a asociatívnych oblastiach mozgu. Metódy štúdia v neurovedách a analýzy neurálnych dát. Neurálne modelovanie: typy modelov a prístupy k modelovaniu. Neurón: aktivácia, šírenie signálov, neurálne kódovanie a modely biologického neurónu. Synamtický prenos, plasticita a neurálne modely učenia. Videnie, sluch, jazyk, pozornosť, krosmodálne interakcie: základné znalosti, modely a výpočtové nástroje štúdia týchto kognitívnych fukcií.

Programovanie a informačné systémy

ÚINF/ASU1/15 a ÚINF/TVP1/21 a ÚINF/PMO1/15 a ÚINF/SWI1b/15

Obsahová náplň štátnicového predmetu

1. oblasť: Povinné profilové predmety:

**************************************

Algoritmy a programovanie: Trieda a objekt ako prostriedok na zgrupovanie viacerých premenných, konštruktor, preťažovanie metód), kompozícia objektov. Interface ako intuitívny prostriedok abstrakcie, interface ako parameter a referencia, pole objektov implementujúcich daný interface. Dedenie, prekrývanie metód polymorfizmus – možno využiť prekrývanie a doplňovanie metód triedy. Rekurzia. Triedenie (O a Omega-notácie, MinSort - triedenie čísel , MinSort - triedenie objektov, QuickSort, strom v poli, HeapSort, MergeSort). Backtrack (generovanie variácií a problém delenia lupu, backtrack všeobecne a v úlohách, orezávanie backtracku). Rozdeľuj a panuj, dynamické programovanie, princíp a príklady. Prehľadávanie textov (KMP algoritmus).

****

Databázové systémy: Princípy databázových systémov a SQL. SQL - práca s dátami, integritné obmedzenia, navrhovanie databázového modelu. Množinové operácie.

****

Počítačové siete. Úvod do počítačových sietí, spôsoby pripojenia k internetu, straty a zdržania paketov, referenčný model ISO/OSI, rodina protokolov TCP/IP. Jednotlivé vrstvy modelu: aplikačná (aplikačné protokoly, doménové mená a DNS), transportná (UDP, potvrdzovaný prenos dát, TCP, kontrola toku dát), sieťová (preklad adries NAT, protokol ICMP, IPv4, IPv6, princípy smerovacích algoritmov), spojová (odhaľovanie chýb pri prenose, viacnásobný prístup k zdieľanému spoju CSMA/CD a CSMA/CA, MAC adresy, opakovače, prepínače, virtuálne siete VLAN,..) a fyzická (digitálny a modulovaný prenos).

****

Operačné systémy. Štruktúra a funkcie operačného systému. Charakteristiky druhov OS a ich historický vývoj. Proces, správa procesov, stratégie prideľovania, komunikácia medzi procesmi, klasické problémy konkurencie a ich riešenia (vzájomné vylúčenie, uviaznutie, vyhladovanie). Správa pamäte, relokácia, segmentácia, stránkovanie, virtualizácia pamäte. Riadenie vstupno-výstupných zariadení, systémové ovládače, prideľovanie zdrojov. Súbor, súborový systém, základné funkcie systému pre prácu so súbormi, adresáre, bezpečnosť a ochrana prístupovými právami.

****

2. oblasť: Voliteľné profilové predmety

***************************************

Procesné modelovanie: Teoretické základy procesného modelovania. Petriho siete. Orchestrácia procesov. Choreografia procesov. Architektúry procesných modelov. Metodológie a štandardy.

****

Softvérové inžinierstvo: Softvérové procesy. Základy projektového riadenia. Architektúra SW aplikácií. Metodológie vývoja softvéru. Verifikácia a validácia SW. Plánovanie a kontrola zdrojov. Modelovanie pomocou UML - syntax a sémantika jednotlivých diagramov. Základy MDA. Základné právne aspekty SW inžinierstva. Návrhové vzory.