Štátna skúška je orientovaná na jednu z nasledujúcich oblastí:

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

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

Súčasťou skúšania môžu byť aj základné princípy a vzťahy z tém povinných predmetov a možné prepojenia týchto tém so záverečnou prácou.

Podrobnejšia náplň jednotlivých oblastí:

1. Počítačové systémy a siete. Bezpečnosť počítačových systémov.

Znalosti základných pojmov a princípov z problematiky počítačových sietí (protokoly sieťovej, transportnej a aplikačnej vrstvy) a z krytografických systémov (symetrická a asymetrická kryptografia, hešovacie funkcie, digitálny podpis, správa kľúčov, certifikáty).

- Ciele a mechanizmy zabezpečenia IS, systémové a sieťové bezpečnostné hrozby, bezpečnostná politika.

- Možnosti autentifikácie pri nadväzovaní sieťovej komunikácie, autentifikačné systémy RADIUS, Kerberos.

- Princíp, režimy práce a možnosti použitia protokolu IPsec, obsah a použitie databázy bezpečnostných asociácií.

- Princíp a možnosti použitia protokolu TLS. Tunelovanie komunikácie cez zabezpečené porty.

- Bezpečnostné prvky aplikačných protokolov elektronickej pošty (S/MIME), spôsoby využitia certifikátov a digitálneho podpisu.

- Ochrana sieťovej komunikácie filtrami, zástupné (proxy) servery a ich využitie v bezpečnostných bránach (firewall).

Štátna skúška pozostáva aj z vybraných tém alternatívne z oblasti kryptografických protokolov:

- Autentifikácia a distribúcia kľúčov pomocou symetrickej a asymetrickej kryptografie.

- Formalizácia kryptografického protokolu, analýza splnenia bezpečnostných cieľov, automatické dokazovanie.

- Autentifikačné protokoly pomocou zdieľaného hesla, skupinová autentifikácia a dohoda na kľúči.

- Distribúcia dôvery, spôsoby využitia dôveryhodných centier, certifikácia.

- Anonymizované prenosy, potvrdzovacie schémy.

alebo z architektúr počítačov:

- Obvodové a programovateľné radiče, programovateľné logické polia, realizácia základných funkčných a riadiacich prvkov počítača.

- Typy strojových inštrukcií, adresovacie režimy, postup pri ich spracovaní.

- Urýchlenie spracovania inštrukcií zreťazením, viacvláknové spracovanie, paralelizácia, superskalárne systémy.

- Viacúrovňový pamäťový systém, rýchle vyrovnávacie pamäte, asociatívny prístup, synchronizácia.

- Vstupno-výstupné brány, mechanizmus prerušenia, priamy prístup do pamäte.

- Funkcia radiča, ovládače a ich začlenenie do jadra operačného systému.

2. Informačné a znalostné systémy.

- Klasické metodológie vývoja informačných systémov. Konceptuálne modelovanie. Relačné typy. Taxonómie. Doménové udalosti. Integritné obmedzenia. Entitné typy.

- Model a jazyk pre tvorbu modelov. Metamodelovanie a transformácia modelov. Základné pojmy modelovo-orientovaného (MDA) vývoja informačných systémov.

- Integrita dát v informačnom systéme. Zabezpečenie úplnosti a korektnosti dát v informačnom systéme. Obmedzenie početnosti v relačných modeloch. Detekovanie nekonzistentných vzťahov.

- Formalizácia vzájomných vzťahov databázových modelov a SQL. Základné pojmy logiky - symboly, termy, formuly, interpretácia.

- Formalizácia tabuľky a databázy. Databázové dopyty. Optimalizácia dopytov (vymieňacie lemy). Spôsoby použitia symbolickej logiky pri modelovaní databáz (konjunktívne dopyty a relačná algebra).

- Normálne tvary dopytov konjunktívneho kalkulu a dopytov relačnej algebry (SPC). Konjunktívne dopyty. Rovnostno-konjunktívne dopyty. Konjunktívny kalkulus. Vzťah konjunktívneho kalkulu a konjunktívnych dopytov.

- SPC (relačná) algebra. SPCJ (relačná) algebra. SPJR (relačná) algebra. Vzťahy rôznych typov relačných algebier a konjunktívneho kalkulu.

3. Výpočtová zložitosť, výpočtové modely.

- Úvod do klasickej teórie zložitosti. Turingove stroje. Boolovské okruhy. Pravdepodobnostné algoritmy. Základné princípy kvantového počítania. Elementárne kvantové algoritmy. Klasické a kvantové testovanie prvočíselnosti. Porovnanie nedeterministických, pravdepodobnostných a kvantových výpočtov. Prehľadávanie usporiadaných a neusporiadaných zoznamov.

- Shorov algoritmus - základné princípy, spoľahlivosť a zložitosť. Groverov algoritmus na kvantové prehľadávanie - základné princípy, spoľahlivosť a zložitosť. Problém obchodného cestujúceho. Postavenie TSP v hierarchii zložitostných a aproximovateľných tried problémov. Aplikácia Groverovho algoritmu v probléme TSP.

- Kvantový paralelizmus. Kvantové operátory, požiadavky na operátory, spektrálna dekompozícia a jej aplikácie. Porovnanie modelov klasických a kvantových výpočtov. Porovnanie deterministických a pravdepodobnostných kvantových výpočtov. Porovnanie Markovovského a kvantového modelu evolúcie systému.

- 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. Prehľadávanie grafu do šírky a hĺbky. Cesty a ťahy v grafe. Eulerovské grafy. Úloha čínskeho poštára. Dopravné úlohy.

- Úvod do sieťovej analýzy. Rozmiestňovacie úlohy. Úlohy o maximálnych tokoch. Úloha o najlacnejších tokoch. Párovacie a priraďovacie problémy.

4. Metódy umelej inteligencie

- Základné pojmy znalostných systémov, strojového učenia a neurónových sietí (relačná databáza, tréningová množina, testovacia množina, učiaci algoritmus, klasifikácia, zhlukovanie).

- Princípy metódy podporných vektorov - SVM a jej aplikácie. Princípy rozhodovacích stromov a ich aplikácie. Lineárne modelovanie a jeho zovšeobecnenie.

- Prahové jednotky a ich vlastnosti, perceptróny, ich výpočtové schopnosti, algoritmy (pravidlá) adaptácie, VC dimenzia a jej vzťah k perceptrónom.

- Validácia a vyhodnotenie modelov strojového učenia.

- Fuzzy logika (Základy znalostných systémov)

- Základné pravdepodobnostné výpočtové modely a ich charakteristiky, Bayesovský prístup k učeniu.

- Klasifikácia optimalizačných problémov z hľadiska možnosti ich aproximácie.

Štátna skúška pozostáva aj z vybraných tém alternatívne z oblasti neurónových sietí:

- Dopredné a rekurentné neurónové siete, back-propagation algoritmus pre adaptáciu sietí.

- Neurónové siete vo vzťahu k iným výpočtovým modelom, neuromaty, fuzzy neurónové siete, RBF neurónové siete

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

alebo z tém výpočtovej a kognitívnej neurovedy:

- Neurálna báza videnia, vizuálne rozpoznávanie objektov

- Sluchová kognícia, analýza sluchovej scény

- Kortikálne spracovanie zvuku

- Konekcionistické modelovanie - model klasického podmieňovania

- Štatistické a detekčno-teoretické modelovanie

- Konekcionistické modelovanie - adaptívna rezonančná teória