Predpokladom k štátnej skúške je absolvovanie všetkých povinných predmetov v bloku A a aj odpovedajúce vedomosti z nich. Otázky nie sú formulované cielene na tieto predmety, ale pri skúške v záujme komplexného pohľadu na problematiku komisia môže žiadať vysvetlenie niektorých pojmov a vzťahov.

Štátna skúška je orientovaná na jednu z nasledujúcich oblastí, výber oblasti študent oznámi pred skúškou predsedovi (pripadne členom komisie). Otázka bude pozostávať z dvoch častí zameraných na predmety odpovedajúce danej oblasti.

Oblasti:

1. Počítačové systémy a siete. Bezpečnosť počítačových systémov - ((ÚINF/KRP1/15 alebo ÚINF/ARP1/15) a ÚINF/OPS1/15).

2. Informačné a znalostné systémy - (ÚINF/LAD1/15 a ÚINF/AIS1/15)

3. Základy umelej inteligencie ((ÚINF/VYU1/15 alebo ÚINF/STU1/16) a (ÚINF/NEU1/15 alebo ÚINF/VKN/15))

4. Výpočtová zložitosť, výpočtové modely - (ÚINF/KKV1/15 a ÚMV/KOA/10)

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

Podrobnejšia náplň jednotlivých oblastí:

1. Počítačové systémy a siete. Bezpečnosť počítačových systémov.

Znalosti základných pojmov a princípov z predmetu Kryptografické systémy a ich aplikácie. Autentifikácia a distribúcia kľúčov pomocou symetrickej a asymetrickej kryptografie. Protokoly dohody na kľúči. Formalizácia protokolu, analýza splnenia bezpečnostných cieľov, automatické dokazovanie. Elektronický podpis, význam, spôsoby implementácie, problémy použitia, distribúcia dôvery, certifikácia. Autentifikačné protokoly pomocou zdieľaného hesla. Protokoly bez prenosu tajomstva. Skupinová autentifikácia a dohoda na kľúči. Anonymizované prenosy, potvrdzovacie schémy.

Mechanizmy zabezpečenia IS, systémové a sieťové bezpečnostné hrozby. Bezpečnostná politika, analýza rizík, kritériá hodnotenia bezpečnosti informačných systémov. Selektívna ochrana sieťovej komunikácie filtrami - princíp činnosti, položky filtrovacej tabuľky, rozšírené a reflexívne filtre. Zástupné (proxy) servery – princíp činnosti, typy, spôsoby využitia v bezpečnostných bránach (firewall). Pravidlá konfigurácie netriviálnej bezpečnostnej brány s demilitarizovanou zónou. Možnosti autentifikácie pri nadväzovaní sieťovej komunikácie. Autentifikačný systém Kerberos – princíp a popis činnosti. Bezpečnosť komunikácie v sieti Internet na aplikačnej úrovni. Varianty zabezpečenia elektronickej pošty (S/MIME, PGP), princíp a možnosti použitia protokolu SSH. Riešenie bezpečnosti komunikácie v sieti Internet na transportnej úrovni. Princíp a možnosti použitia protokolu SSL/TLS. Tunelovanie komunikácie cez zabezpečené porty. Bezpečnosť komunikácie v sieti Internet na sieťovej úrovni. Princíp, režimy práce a možnosti použitia protokolu IPsec. Obsah a použitie databázy bezpečnostných asociácií, tvorba bezpečnostných politík. VPN siete, zabezpečené protokolom IPsec.

Architektúry počítačov:

Logické funkcie a ich realizácia pomocou kombinačných logických obvodov. Efektívne metódy zjednodušovania kombinačných schém. Základné typy sekvenčných obvodov a možnosti ich využitia. Realizácia konečnostavových automatov. Obvodové a programovateľné radiče, programovateľné logické polia, realizácia základných funkčných a riadiacich prvkov počítača. Pamäťová bunka, organizácia pamäťovej matice, typy pamätí. Architektúra procesora na úrovni digitálnej logiky, časová synchronizácia, strojový cyklus. Mikroinštrukcie, riadenie inštrukčného cyklu. Typy strojových inštrukcií, adresovacie režimy, postup pri ich spracovaní. Jednoduché konštrukcie jazyka Assembler, začlenenie kódu do zdrojových textov vyšších programovacích jazykov. Urýchlenie spracovania inštrukcií zreťazením, viacvláknové spracovanie, paralelizácia, superskalárne systémy. Vstupnovýstupné brány, mechanizmus prerušenia, priamy prístup do pamäte. Moderné univerzálne zbernice pre komunikáciu so vstupno-výstupnými zariadeniami. Funkcia radiča, ovládače a ich začlenenie do jadra operačného systému.

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

2. Informačné a znalostné systémy.

Architektúry informačných systémov:

Klasické metodológie vývoja informačných systémov. Základné pojmy MDA. Tvorba modelov. Metamodelovanie a transformácia modelov. Konceptuálne modelovanie. Entitné typy. Relačné typy. Integritné obmedzenia. Taxonómie. Doménové udalosti.

Logické aspekty databáz:

Formalizácia vzájomných vzťahov databáz, predikátového počtu a logického programovania.

Základné pojmy logiky - symboly, termy, formuly. Základné pojmy logiky - interpretácia. Formalizácia tabulky a databázy. Konjunktívne dopyty. Rovnostno-konjunktívne dopyty. Konjunktívny kalkulus. Vztah konjunktívneho kalkulu a konjunktívnych dopytov. SPC (relacná) algebra. SPCJ (relacná) algebra. SPJR (relacná) algebra. Vztahy rôznych typov relacných algebier a konjunktívneho kalkulu.

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

3. Základy umelej inteligencie.

Strojové učenie.

Učiace algoritmy, koncepty, hypotézy. Tréning a učenie, učenie konštrukciou a očíslovaním.

Booleovské formuly a ich reprezentácia. Učiace algoritmy pre monočleny. Reprezentácia hypotézového priestoru. Pravdepodobnostné učenie. Odhad počtu potrebných príkladov pre dosiahnutie určitej presnosti a dôveryhodnosti. Pravdepodobnostné učenie a konzistentné algoritmy. VC (Vapnik - Cervonenkis) dimenzia jej vzťah k perceptrónom.

Lineárne modelovanie použitím metódy najmenších štvorcov odchýlok. Lineárne modelovanie, zovšeobecnenie, nelineárne odozvy z lineárneho modelu, validácia dát. Klasifikácia a klasterizácia.

Bayesovský prístup k učeniu. Metóda podporných vektorov - SVM.

Neurónové siete

Prahové jednotky a ich vlastnosti. Perceptróny, ich výpočtové schopnosti, algoritmy (pravidlá) adaptácie. Dopredné a rekurentné neurónové siete, back-propagation algoritmus pre adaptáciu sietí, schopnosť neurónových sietí byť univerzálnym aproximátorom, Kolmogorovova veta. Kohonenov model neurónovej siete. Neurónové siete vo vzťahu k iným výpočtovým modelom, neuromaty. Fuzzy neurónové siete. Využiteľnosť fuzzy logiky pri navrhnutí modelu neurónu. Fuzzy neurónové siete. Hybridné modely. Fuzzy regulátor.

RBF neurónové siete. Radiálne bázické funkcie – RBF funkcie ako jeden z možných spôsobov pre riešenie aproximačných problémov. Na akom princípe pracujú tieto neurónové siete?

Hlboké učenie, hlboké neurónové siete a ich trénovanie. Konvolučné neurónové siete, LSTM siete.

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

4. Výpočtová zložitosť, výpočtové modely.

Klasické a kvantové výpočty.

Úvod do klasickej teórie zložitosti. Turingove stroje. Boolovské okruhy. Pravdepodobnostné algoritmy. Základné princípy kvantového počítania. Elementárne kvantové algoritmy. Groverov algoritmus. Shorov algoritmus.

Kombinatorické algoritmy

Úvod do orientovaných i neorientovaných grafov. Úvod do algoritmov. Algoritmická zložitosť. Triediace algoritmy. Vyhľadávacie algoritmy. Pažravé algoritmy. NP-úplnosť. Stromy, kostry, koreňové stromy. Vyhľadanie všetkých kostier grafu. Úloha o minimálnej kostre. Vzdialenosť v grafoch. Úloha o najkratšej ceste. Úloha o najspoľahlivejšej ceste. Úloha o najširšej ceste. Úvod do sieťovej analýzy. Rozmiestňovacie úlohy. Úlohy o maximálnych tokoch. Úloha o najlacnejších tokoch. Párovacie a priraďovacie problémy. Eulerovské grafy. Úloha čínskeho poštára. Problém obchodného cestujúceho. Dopravné úlohy.