Informatika

Studijní program Informatika poskytuje studentům širokou teoretickou a praktickou základnu uplatnitelnou především v navazujícím magisterském studiu náročných studijních programů, jakými jsou např. studijní programy Informatika a její aplikace, Distribuované výpočetní systémy, popř. Softwarové a informační systémy, uskutečňované na ZČU, nebo ve studiu obdobných programů na jiných vzdělávacích institucích, či případně přímo v praxi.

Kromě programátorských dovedností si studenti během prvních tří semestrů také osvojí matematické techniky, které jim následně umožní porozumět pokročilým tématům bakalářského studia a případně též tématům jednotlivých programů navazujícího studia. Důraz je kladen zejména na včasnou demonstraci užitečnosti matematického aparátu. Očekává se, že studenti navrženého studijního programu se již během bakalářského studia zapojí do výzkumných aktivit Fakulty aplikovaných věd, pro které budou dobře vybaveni teoretickým základem. Vybrané předměty studijního programu mohou být v některých semestrech vyučovány v anglickém jazyce.

Studijní program je členěn na dvě specializace: Počítačové vědy a Výpočetní technika.

Studenti specializace Počítačové vědy během čtvrtého až šestého semestru absolvují úvodní kurzy související s programy navazujícího studia. To jim pak umožní dobrý rozhled v informatice jako celku a fundovanou volbu navazujícího studijního programu. Studenti také získají základní znalosti, které je možné v magisterském studiu využít a plynule na ně navázat prohlubujícími kurzy.

Specializace Výpočetní technika je koncipována tak, že kromě základních předmětů, společných se specializací Počítačové vědy, nabízí studentům předměty, které jsou orientované do oblasti hardware. Soubor nabízených předmětů je volen s užším zaměřením především na oblast vývoje a implementaci mikropočítačových aplikací. Vybrané předměty představují ucelený soubor, který připraví studenty k dalšímu studiu v navazujícím studijním programu.

Studium je zakončeno dvojí státní závěrečnou zkouškou: jedna je společná pro obě specializace a druhá je pak pro každou specializaci specifická. Součástí studijního plánu není vytvoření bakalářské práce, studenti však v posledním semestru studia vytvářejí samostatně obhajovaný Bakalářský projekt. Téma bakalářského projektu se očekává v souladu se zvoleným programem navazujícího studia, s důrazem na analýzu problému a algoritmické (spíše než technické/technologické) řešení úlohy.

Záměrem návrhu studijního programu Informatika je oslovit a získat pro studium na ZČU nadané studenty se zájmem o počítačové vědy a výpočetní techniku, připravit je na navazující studium oborů vyžadujících matematický aparát a připravit absolventy vhodné pro vysoce odborné pozice v informatické praxi, případně pro studium v doktorských studijních programech. Studijní program je odpovědí na poptávku po absolventech s pevným teoretickým základem klíčových, trvale platných znalostí, který firmy samy nedokáží svým zaměstnancům efektivně předávat.

Absolvent bakalářského studijního programu Informatika se může ihned uplatnit v pracovních pozicích vyžadujících běžné programátorské dovednosti, zejména se svým profilem hodí do rolí vyžadujících analytické a algoritmické řešení netriviálních problémů, spíše než rutinní nasazení počítačové techniky. Primárním cílem studijního programu je však příprava studentů na navazující studium informatických oborů, ať už poskytovaných Fakultou aplikovaných věd nebo jinou vzdělávací institucí.

Teoretické znalosti získané absolvováním programu umožní absolventům porozumět stávajícím řešením komplexních programátorských úloh a navrhovat vlastní řešení založená na vhledu do matematických modelů řešených problémů. Získané znalosti a zkušenosti studentům umožní podrobně porozumět vlastnostem různých algoritmů, fundovaně identifikovat a odstraňovat jejich nedostatky a navrhovat jejich alternativy.

Bakalářské studium programu Informatika vybaví v rámci povinných předmětů studenty znalostmi a dovednostmi především z oblasti matematického a programátorského fundamentu, které jsou nezbytné pro porozumění technikám používaným při nasazování výpočetní techniky pro řešení obtížných problémů.

Z informatických a programátorských znalostí se jedná především o řídící struktury imperativního programování a algoritmizaci úloh, datové struktury nutné pro efektivní implementaci algoritmů, výpočetní složitost algoritmů a obecnou teorii informace. Studenti se seznámí také s technologickými aspekty operačních systémů, architekturami procesoru a instrukčního souboru, tvorbou databázových systémů a se základními principy programování ve strojově orientovaných jazycích.

Matematický aparát, kterým studijní program vybaví své absolventy, pak zahrnuje matematickou analýzu a techniky optimalizace funkcí jedné a více proměnných, lineární algebru, základy teorie grafů, znalosti z pravděpodobnosti a statistiky a numerické metody řešení běžných matematických problémů.

Absolventi obou specializací jsou schopni samostatně vyhledávat relevantní informace, studovat odbornou literaturu, interpretovat ji a aplikovat získané informace při řešení problémů. Mají základní poznatky o historii informatiky tak, aby byli schopni chápat nové poznatky v kontextu vývoje této oblasti. Jsou schopni shromažďovat a kriticky analyzovat informace, formulovat argumenty, sepsat rozsáhlejší odborný text a kvalitně prezentovat výsledky své práce. Jejich znalosti anglického, jazyka jsou minimálně na úrovni B2.

Ve specializaci Počítačové vědy studenti dále získají v rámci povinných předmětů prohloubené znalosti v oblasti obecných algoritmizačních postupů a fundamentální znalosti z oblastí umělá inteligence, počítačová grafika a vizualizace a počítačové sítě a distribuované systémy. Tento obecný informatický základ dá studentům přehled o tématech a technikách používaných v jednotlivých oblastech informatiky a z těchto znalostí pak mohou čerpat v navazujícím studiu nebo přímo v informatické praxi.

Ve specializaci Výpočetní technika pak studenti dále získají hlubší znalosti z relevantních oblastí elektroniky, logických systémů, konstrukce počítačů a programování, zejména mikropočítačů. Dále získají základní znalosti z oblasti teorie řízení a konstrukce senzorů fyzikálních veličin. Získané znalosti a dovednosti dávají studentům možnost bezprostředního uplatnění v praxi, především však vytvářejí předpoklady pro další prohlubující studium v navazujícím magisterském stupni.

Odborné znalosti

Znalosti společné oběma specializacím:

  • znalosti z matematického fundamentu informatiky, tj. zejména z oblastí diskrétní matematiky, matematické analýzy, lineární algebry, numerických metod a statistiky
  • základní tematické okruhy v oblasti vzdělávání Informatika:
    • základní algoritmizace a programování,
    • základy počítačových architektur,
    • teorie informace,
    • operační systémy,
    • počítačové sítě,
    • distribuované systémy.
  • znalost hlavních tendencí současného vývoje ve výše zmíněných základních tematických okruzích,
  • znalost anglického, případně dalšího světového jazyka, je minimálně na úrovni B2 společného evropského referenčního rámce pro jazyky

Absolventi specializace Počítačové vědy dále prokazují znalosti v oblastech:

  • pokročilé algoritmizace,
  • databázových systémů,
  • umělé inteligence,
  • počítačové grafiky a multimédií.

Absolventi specializace Výpočetní technika dále prokazují znalosti v oblastech:

  • návrhu digitálních systémů,
  • počítačových architektur,
  • organizace výpočetních systémů,
  • elektroniky,
  • konceptu internetu věcí (IoT).

Odborné dovednosti

Dovednosti společné oběma specializacím:

  • používat účelně výpočetní techniku a informační a komunikační technologie,
  • samostatně vytvořit dokumenty s informatickým obsahem,
  • programovat v jazyce Python a v dalších programovacích jazycích.

Absolventi specializace Počítačové vědy dále prokazují dovednosti v oblastech:

  • návrhu a realizace efektivních algoritmů pro komplexní úlohy,
  • návrhu a implementace vhodných datových struktur přizpůsobených specifickým úlohám,
  • návrhu a realizace databázových struktur,
  • vizualizace dat a informací prostředky počítačové grafiky,
  • návrhu a realizace řešení netriviálních úloh prostředky strojového učení,
  • vytváření dobře dokumentovaných a robustních programových kódů.

Absolventi specializace Výpočetní technika dále prokazují dovednosti v oblastech:

  • návrhu digitálních systémů,
  • oživování a ladění digitálních systémů s využitím měřicí techniky,
  • návrhu vestavěných systémů včetně jejich softwarového vybavení,
  • testování jejich funkcionality s využitím ladicích prostředků,
  • poskytování kvalifikované podpory vývoje v oblasti digitálních systémů,
  • vývoje v rámci konceptu internetu věcí (IoT) .

Studijní plán programu je podchycen v následující tabulce:

Vizualizace Bc. studijního plánu INF

Syllaby (obsah, předpokládané vstupní a výstupní znalosti a dovednosti atd.) pro jednotlivé předměty je možné najít na https://portal.zcu.cz/StagPortletsJSR168/CleanUrl?urlid=prohlizeni-predmet.