Distribuované výpočetní systémy

Napadlo vás někdy, jak je možné, že takové malé zařízení, jako je chytrý telefon, dovede zvládat tolik úžasných a užitečných věcí? Jak je možné, že si přes něj objednáme a zaplatíme zboží v e-shopu, naplánujeme si trasu bez dopravní zácpy, nebo najdeme nejbližší restauraci s dobrým hodnocením?

V každodenním životě používáme nejrůznější malá zařízení, ať už jsou to senzory v domácnosti, autě či v průmyslu, zdravotnické pomůcky jako je třeba inzulínová pumpa, či snad dnes nejběžnější chytrý telefon. Sama o sobě by taková malá, chytrá zařízení nebyla tak užitečná, kdyby mezi sebou nedokázala inteligentně spolupracovat ve spojení s výpočetně výkonnými servery, které běžně „vidíme“ jako cloud dostupný přes Internet, tj. síťovou konektivitu. Distribuované výpočetní systémy jsou oblastí, bez které žádný budoucí průmysl, vědecké konsorcium, ani lékařská péče nebudou prakticky realizovatelné.

Studijní plán Distribuovaných výpočetních systémů jsme připravili pro studenty se zájmem o heterogenní výpočetní prostředí, počítačové a senzorické sítě, paralelní zpracování dat, masivně distribuované systémy, včetně cloudových služeb, distribuovanou inteligenci, operační systémy, vestavná zařízení, zajištění spolehlivosti počítačových systémů a jejich odolnosti proti chybám.

Jak budu studovat

Standardní doba studia jsou 2 roky. Studijní zátěž je 60 ECTS kreditů ročně (odpovídá v průměru cca 37 hodinám týdně). Studijní plán je tvořen z bloku povinných předmětů a z bloků povinně volitelných předmětů, kterými se budete profilovat různým směrem dle svého zájmu. Studijní program nabízí dvě specializace – Distribuované systémy a Výpočetní technika. To jsou dva hlavní směry, které si můžete sami lehce doladit svou vlastní volbou volitelných předmětů. Z bloků povinně volitelných předmětů si zvolíte předměty v minimálním předepsaném počtu kreditů, což vám umožní úspěšné dokončení studia. 

Doporučené průchody studiem

Viz tabulka níže, doporučený průchod studiem je sestaven tak, aby na sebe jednotlivé předměty logicky navazovaly. Např. v předmětu KIV/DSA se dozvíte informace, které později využijete v předmětu KIV/DCE. Zatímco oba tyto předměty představují distribuované systémy, doporučený průchod říká, v jakém pořadí je správně studovat, abyste měli průchod studiem co nejsnazší.

V obou specializacích máte v prvním ročníku doporučen oborový projekt. Vhodně zvolený, výzkumný projekt vás pak může provázet celým studiem, až k výjimečné diplomové práci. Chcete-li se ve své budoucí kariéře věnovat průkopnickým, inovativním řešením, pak bude výjimečná diplomová práce více než vhodným doporučením pro vašeho budoucího zaměstnavatele.

Vzhledem k zaměření studijního programu na distribuované systémy a výpočetní efektivitu, byste měli mít absolvovány předměty KIV/CPP (programování v moderním C++) a KIV/UPP (základy efektivního paralelního programování). Oba jsou dostupné v rámci bakalářského studia. V navazujícím studiu si je lze zapsat jako C předměty.

Během studia je možné, a doporučené, absolvovat studijní zahraniční pobyt v rámci programů typu Erasmus.

Vizualizace doporučených studijních průchodů

 

Co se naučím

Krátce řečeno, získáte aktivní znalost vestavných zařízení, spolehlivosti, počítačových a senzorických sítí, paralelních a distribuovaných systémů, které budete schopni využít i v dalších oborech. Znalosti získané konkrétní specializací lze charakterizovat následovně:

Distribuované systémy

  • návrh a realizace decentralizované, spolehlivé počítačové sítě
  • návrh a realizace senzorické sítě
  • paralelní a distribuované zpracování dat
  • návrh, vývoj a realizace spolehlivých systémů, včetně návrhu jejich softwarových architektur
  • analýza výkonosti, spolehlivosti a dalších kvalitativních charakteristik daného systému
  • vývoj softwaru pro masivně distribuované systémy, včetně aspektů kompletního nasazení softwaru v takovém prostředí
  • principy, limity a možnosti umělé inteligence, včetně distribuovaných, kooperativních inteligentních entit
  • návrh komplexního systému nad různými procesorovými architekturami od distribuovaného sběru senzorických dat, až po jejich spolehlivé a efektivní zpracování v masivně distribuovaném systému
  • vývoj specializovaných, spolehlivých systémů (tj. odborná dovednost poptávaná např. pro automotive či medicínské systémy), nebo výpočetně náročných řešení v masivně distribuovaném systému

Výpočetní technika

  • návrh a vývoj digitálních systémů
  • projektování počítačových systémů jak z hlediska technického vybavení, tak z hlediska software
  • návrh a vývoj komunikačních zařízení, včetně současných používaných síťových komunikačních protokolů
  • návrh a vývoj specializovaných zařízení s využitím programovatelné logiky
  • projektování vestavěných systémů
  • projektování architektur počítačů a systémů založených na počítačích
  • návrh těchto systémů  po hardwarové stránce a vývoj odpovídajícího programového vybavení.

Jak se uplatním

Jako absolventi studijního programu Distribuované výpočetní systémy se můžete uplatnit např. v oblasti Průmyslu 4.0, při vytváření komponent kritické infrastruktury  (tj. spolehlivost a odolnost vůči selhání, jež vyžadují např. systémy pro  automotive a medicínská zařízení,  senzorické sítě, Internet věcí, apod.), nebo při realizaci a efektivním využití masivně distribuovaných systémů (zejména cloudová řešení) pro výpočetně náročné úlohy.

Během studia můžete pracovat na odborném projektu samostatně a/nebo v týmu, podle své osobní specializace na tématu orientovaném prakticky nebo výzkumně. Dále pak můžete pokračovat v doktorském studiu, např. v programu Informatika a výpočetní technika, nebo se v praxi uplatnit v mezinárodním týmu. Můžete se tedy uplatnit jak v akademickém prostředí, tak v prostředí komerčním. Protože získáte dlouhodobě platné znalosti, a budete zároveň schopni dalšího vzdělávání se, můžete ve své budoucí kariéře uvažovat o perspektivní pracovní pozici ve vývojovém oddělení mezinárodního týmu. Vaše role může být postupem času analytická, syntetická i manažerská.

Aktualizováno 2022-05-10 21:25:04