NCPS
Kyberfyzikální systémy
Specializace zaměřená na kyberfyzikální systémy, IoT a bezpečnost.
Seznam okruhů
1
2 materiálůArchitektura superskalárních procesorů, zpracování instrukcí mimo pořadí, řešení datových a řídících konfliktů, predikce skoků.
2
2 materiálůPaměťová konzistence a předbíhání operací čtení a zápisu, podpora virtuálního adresového prostoru.
3
1 materiálůDatový paralelismus SIMD a SIMT, jejich HW implementace a SW podpora na CPU a GPU.
4
2 materiálůArchitektury se sdílenou pamětí UMA a NUMA, zajištění lokality dat, protokoly koherence pamětí cache.
5
1 materiálůParalelní zpracování v OpenMP: Smyčky, sekce, tasky a synchronizační prostředky.
6
4 materiálůLambda kalkul (definice všech pojmů, operací...).
7
2 materiálůPráce v lambda kalkulu (demonstrace reprezentace čísel a pravdivostních hodnot a operací nad nimi).
8
2 materiálůHaskell - lazy evaluation (typy v jazyce včetně akcí, uživatelské typy, význam typových tříd, demonstrace lazy evaluation).
9
2 materiálůProlog - způsob vyhodnocení (základní princip, unifikace, chování vestavěných predikátů, operátor řezu - vhodné a nevhodné užití).
10
2 materiálůProlog - změna DB/programu za běhu (demonstrace na prohledávání stavového prostoru, práce se seznamy).
11
3 materiálůDistribuované a paralelní algoritmy - algoritmy řazení, select, algoritmy vyhledávání.
12
2 materiálůModel PRAM, suma prefixů a její aplikace.
13
2 materiálůDistribuované a paralelní algoritmy - algoritmy nad seznamy, stromy a grafy.
14
1 materiálůInterakce mezi procesy a typické problémy paralelismu (synchronizační a komunikační mechanismy).
15
1 materiálůDistribuovaný konsensus, broadcast, vzájemné vyloučení. Knihovna MPI.
16
2 materiálůProblém generalizace strojového učení a přístup k jeho řešení (trénovací, validační a testovací sada, regularizace, předtrénování, multi-task learning, augmentace dat, dropout, ...).
17
2 materiálůGenerativní modely a diskriminativní přístup ke klasifikaci (gaussovský klasifikátor, logistická regrese, ...).
18
2 materiálůNeuronové sítě a jejich trénování (metoda gradientního sestupu, účelová (loss) funkce, výpočetní graf, aktivační funkce, zápis pomocí maticového násobení, ...).
19
3 materiálůNeuronové sítě pro strukturovaná data (konvoluční a rekurentní sítě, motivace, základní vlastnosti, použití).
20
5 materiálůProhledávání stavového prostoru (informované a neinformované metody, lokální prohledávání, prohledávání v nejistém prostředí, hraní sekvenčních her, CSP úlohy).
21
1 materiálůKlasifikace formálních jazyků (Chomského hierarchie), vlastnosti formálních jazyků a jejich rozhodnutelnost.
22
2 materiálůKonečné automaty (jazyky přijímané KA, varianty KA, Myhill-Nerodova věta, regulární výrazy).
23
1 materiálůZásobníkové automaty (jazyky přijímané ZA, varianty ZA).
24
1 materiálůTuringovy stroje (jazyky přijímané TS, varianty TS, lineárně omezené automaty).
25
1 materiálůNerozhodnutelnost (problém zastavení TS, princip diagonalizace a redukce).
26
1 materiálůČasová a paměťová složitost (asymptotická a amortizovaná složitost, třídy složitosti, úplnost, SAT problém).
27
1 materiálůPostrelační a rozšířené relační databáze (objektový a objektově relační databázový model - struktura a operace; vlastnosti objektových databází; podpora práce s XML a JSON dokumenty v databázích).
28
1 materiálůNoSQL databáze (porovnání relačních a NoSQL; CAP věta a ACID/BASE principy; typy NoSQL databází; dotazování v NoSQL databázích; agregace dat pomocí Map-Reduce a agregační pipeline).
29
1 materiálůPorozumění datům a jejich příprava pro data mining (důvody a cíle; popisné charakteristiky dat a vizualizační techniky; korelační analýza; metody čištění; redukce dat a řešení nevyváženosti; normalizace dat).
30
2 materiálůOntologie a sémantický web (linked data, datový model RDF, ontologie, RDF schema a OWL, strukturovaná data na WWW).
31
1 materiálůProstorové databáze, indexace (nejen) v prostorových DB (problematika mapování prostoru, kD-Tree a Grid File vč. jejich variant a R-Tree).
32
1 materiálůPravděpodobnost a náhodné veličiny (podmíněná pravděpodobnost, nezávislost, náhodná veličina a její funkční a číselné charakteristiky, významná rozdělení pravděpodobnosti).
33
0 materiálůBodové a intervalové odhady (vlastnosti odhadů, metoda maximální věrohodnosti, Fisherova informace, asymptotické vlastnosti odhadů, asymptotické konfidenční intervaly).
34
0 materiálůTestování statistických hypotéz (základní principy, Chyba I. a II. druhu, síla testu, testy založené na normálním rozdělení, věrohodnostní poměr, základní neparametrické testy a testy pro kategoriální proměnné).
35
0 materiálůLineární modely (Lineární regresní model, Gaussova-Markovova věta, odhady parametrů, testy hypotéz v lineárních modelech, ANOVA).
36
3 materiálůMarkovské řetězce a Markovské rozhodovací procesy (základní techniky pro jejich analýzu).
37
2 materiálůRandomizované algoritmy (Monte Carlo a Las Vegas algoritmy, základní techniky pro jejich analýzu).
38
0 materiálůIdentifikace systému (sběr dat, zpracování, Equation Error Method, validace modelu).
39
0 materiálůDynamický systém (pohybové rovnice, stavový model, simulace).
40
0 materiálůStabilita systému (stabilní vs. nestabilní LTI systém, přenosová funkce, frekvenční odezva, Bodeho diagram).
41
0 materiálůTechniky řízení (dopředné řízení, zpětná vazba, přechodová charakteristika).
42
0 materiálůNávrh systému řízení (P, PI, PD, PID).
43
0 materiálůŘízení v diskrétním čase (z-transformace, diskreditace, vzorkování).
44
0 materiálůOptimální řízení (LQR).
45
0 materiálůOptimální odhad stavu systému (Kalmánův filtr).
46
0 materiálůAnalýza rizik (FMEA, FMECA, FTA).
47
1 materiálůHrozby, slabá místa, aktiva, škodlivý software (malware), funkce prosazující bezpečnost (řízení přístupu, autentizace, skryté kanály, audit, přenos dat).
48
1 materiálůBezpečnost systémů a sítí.
49
0 materiálůBezpečnost bezdrátových sítí, útoky, způsoby kryptografického zabezpečení.
50
0 materiálůFrekvenční analýza diskrétních signálů, DTFT, DFT a FFT.
51
0 materiálůČíslicové filtry (principy a základy návrhu).
52
0 materiálůVestavěný počítačový systém (shody a odlišnosti s běžným univerzálním počítačovým systémem).
53
0 materiálůImplementace funkcí vestavěného systému SW a HW prostředky (výhody a nevýhody - dopady SW a HW implementace konkrétní funkce na vlastnosti systému, příklad).
54
0 materiálůČíslicové vstupy a výstupy vestavěných systémů (problémy a jejich řešení, přizpůsobení napěťových úrovní, snímání stavu mechanického kontaktu, ovládání zátěže, posílení výstupu, H-můstek).
55
0 materiálůArchitektura SW pro vestavěné systémy (hlavní smyčka, implementace stavového automatu, obsluha přerušení).
56
0 materiálůObecná architektura přepínače. Přepínače se sdílenou sběrnicí, se sdílenou pamětí, křížový přepínač. Párování. Algoritmy pro plánování přenosu. Řešení blokování. Vícestupňové přepínací sítě.
57
0 materiálůObecná architektura směrovače. Základní funkce směrovače. Zpracování paketů ve směrovači, kontext paketu, rychlá a pomalá cesta. Typy přepínání ve směrovači: softwarové, rychlé, CEF.
58
0 materiálůDetekce a sledování objektů v obraze (AdaBoost, detekce skenovacím oknem, detektory založené na neuronových sítích, algoritmus SORT).
59
0 materiálůSegmentace obrazu (shlukování, interaktivní řezy grafu (GrabCut), neuronové sítě typu U-net).
60
1 materiálůAnalýza rizik bezpečnosti informačních systémů (vstupy, výstupy, jednotlivé generace).
61
0 materiálůSnímání neelektrických veličin, senzory (analogové vstupy, připojení senzorů k mikrokontroléru analogovým nebo číslicovým rozhraním, prvky řetězce snímání neelektrické veličiny mikrokontrolérem).
62
0 materiálů