Zaměření studia

Zpracování obrazu, modelování, vizualizace a další úkoly počítačové grafiky patří dnes mezi nedílnou součást téměř každého projektu, a to nejen v informačních technologiích. Základní dovednost a schopnost vizuálně zpracovat a prezentovat informace, případně umět vizuální informace využít pro další navazující činnosti, může být velkým přínosem pro práci vývojových týmu v oblasti software, architektury, marketingu, automobilového průmyslu, lékařství atd.

V rámci této oblasti se studenti mohou setkat s předměty, které jsou zaměřené na teoretické základy a algoritmy počítačové grafiky, 3D modelování, návrh uživatelských rozhraní, až po různé formy zpracování obrazu a multimediálních dat. Mimo to na naší katedře řešíme také celou řadu specializovaných projektů využívajících především metody zpracování obrazu v praxi.

Jedná se např. o projekty pro rozpoznávání pohledu a aktivity řidiče, detekce vozidel, ovládání zařízení na základě analýzy obrazu okolí atd., do kterých se mohou zapojit samozřejmě také studenti. Ti se v průběhu studia setkají s celou řadou přístupů a technik, stejně tak jako s moderními vizualizačními nástroji, ale i specializovanými zařízeními, např. Oculus Rift, Microsoft Kinect, Intel RealSense.

Uplatnění absolventů, kteří se zaměří na oblast grafiky a zpracování obrazu, může být následně velmi zajímavé. Absolventi se tak následně v praxi mohou zapojit do projektů vývoje počítačových her, vizualizací architektury či do vývoje specializovaných zařízení pro autonomní zpracování obrazu v průmyslovém nasazení, apod.

Informační technologie nejsou jen o algoritmech, programování nebo kódování, ale je to komplexní disciplína pokrývající celou škálu činností, aktivit a procesů. Aby bylo možné všechny tyto aktivity a činnosti efektivně definovat a řídit, je nutné zajistit prostředí pro jejich realizaci. A právě této oblasti se primárně věnuje softwarové inženýrství. Jeho úkolem je realizovat tzv. softwarový proces, který řídí, koordinuje a zajišťuje provázání mezi jednotlivými fázemi vývoje software a nejen jeho. Softwarové inženýrství tak nabízí celou řadu nástrojů, metod a technologií, které umožňují specifikovat požadavky na nově vznikající projekt, analyzovat a navrhnout vhodná řešení a postupy, řídit realizaci či zajistit výsledné testování a nasazení.

V rámci předmětů spadajících do této oblasti se tak studenti seznámí a naučí používat nástroje pro zachycení jednotlivých fází vývojového procesu pomocí UML diagramů nebo jiných specifikačních technik, pochopí způsoby celkového řízená vývojového procesu pomocí nejmodernějších přístupů, např. RUP či SCRUM.

Uplatnění studentů, kterým se tato oblast zalíbí, je velmi široké. Nejčastěji se pak profilují jako vedoucí pracovníci softwarových týmů, kteří mají na starost koordinaci a řízení nejen softwarových procesů. Dále se mohou uplatnit jako kvalifikovaní členové vývojových týmů v různých rolích, např. Scrum master. Protože softwarové inženýrství je oblast na hranici mezi technologiemi, byznysem a komunikací, často se absolventi uplatňují jako project manager, account manager či analytik s úzkou vazbou na zadavatele či zákazníka.

Tato oblast patří mezi základní kameny každého odborníka v oblasti informačních technologií. Schopnost analyticky myslet, umět navrhnout řešení daného problému a toto řešení následně realizovat, zhodnotit kvalitu výsledného řešení a ověřit jeho správnost atd. je velmi důležitou částí práce každého programátora, kodéra, databázisty apod.

V rámci výuky se tak studenti setkají s celou řadou předmětů, které jsou více či méně zaměřeny na programování a algoritmizaci úloh. Ať už se bude jednat o skutečné základy programování, nebo tvorbu programových kódů pro databázové systémy, náročné paralelní zpracování dat, vývoj pro specifické hardwarové zařízení nebo webové aplikace. Základem je vždy znalost daného programovacího jazyka a schopnost analyticky myslet a přenášet návrh algoritmů do programovacího prostředí. Zajímavou část pak tvoří zaměření na specializované algoritmy vyžadující hlubší znalosti teoretické informatiky a efektivní způsoby realizace, jako jsou genetické a evoluční algoritmy, paralelizované algoritmy apod. V této oblasti se pak často využívají prostředí nabízející vysoký výpočetní výkon, jako jsou moderní grafické karty nebo přímo superpočítač, kterým VŠB-TUO také disponuje a studenti se mohou zapojit do projektů, které jej využívají.

Na katedře se věnujeme celé řadě programovacích a produkčních prostředí a technologií s ohledem na využití v konkrétních předmětech a zaměřeních. V průběhu studia je tak možné se setkat s programováním v C/C++, Java, C#, .NET, PHP, Perl, CUDA, JavaScript, SQL a v řadě dalších vývojových prostředcích.

Protože programování se prolíná celým studijním procesem na různých úrovních náročnosti a komplexnosti, je schopnost zapsat algoritmus pomocí programového kódu jednou se základních dovedností absolventů. Uplatnění je pak často dáno spíše další specializací, nicméně kvalitní programátor a zkušený vývojář v dané technologii je dnes také velmi ceněnou pracovní sílou a efektivním uplatněním v praxi.

Technologie úzce spojené s internetem a mobilitou patří dnes mezi jedny z nejvýznamnějších oblastí, a to jak ve vztahu k uživateli, tak z pohledu vývoje. V dnešní době jsou prakticky veškeré nové nápady a možnosti používání informačních a komunikačních technologií nějak spjaty se světem internetu a mobilních zařízení. Ať se již jedná o možnost číst emaily na chytrém telefonu, až po integraci velkých enterprise řešení do prostředí webu a mobilních klientů. Významnou kapitolou jsou pak také hry, kdy aktuální trendy a vyspělé technologie umožňují vyvíjet aplikaci jednou a následně ji bez problémů nasazovat nejen jako webovou, ale i na různé mobilní platformy či dokonce je prostřednictvím webových technologií streamovat.

Předměty, které se nějakým způsobem dotýkají problematiky webu a mobilních platforem, jsou navrženy napříč celým studiem a pokrývají jak čistě technickou rovinu (jazyk HTML 5, JavaScript, CSS, mobilní frameworky, atd.), tak i rovinu uživatelskou až obchodní (User eXperience, e-commerce, SEO, atd.). Student se tak může zaměřit na konkrétní technickou oblast a následně ji doplnit o pohled webových uživatelů a vývojářů.

Uplatnění studentů je i v této oblasti velmi zajímavé a stále více získává na důležitosti. Student, který úspěšně pronikne do tajů moderních webových technologií, a navíc má i cit pro vizuální a uživatelskou stránku, tak může pracovat jako freelancer (na volné noze) a realizovat nejen zakázkové webové prezentace a informační systémy, ale také mobilní aplikace a hry. Stejně tak se může stát nedílnou součástí vývojových týmů velkých produktů, kde webová část tvoří zásadní nebo i menší část celého systému, toto je časté např. u eshopů, CRM nebo ERP systémů.

Pojmy jako "big data", "data mining", agregace dat, dolování informací, atd. jsou v dnešní době velmi často používané a určitým způsobem definují trendy v moderních technologiích zaměřených na zpracování, ukládání, vyhodnocování a vizualizaci dat. Nasbírat a získat kvalitní data např. o chování uživatelů v eshopu nebo časová data o provozu nějakého zařízení, je však jen první krok k jejich efektivnímu využití. Následuje několik náročných fází, které musí zajistit vhodné uložení takovéhoto velkého množství dat, jejich vhodnou strukturalizaci a následně zpracování, analýzu a vizualizaci. Až výsledné zpracování takovýchto dat do formy vizualizované informace je často jediný způsob, jak z obrovského množství 0 a 1 získat nástroj pro lepší obchodní rozhodování, řízení dopravy nebo predikování počasí.

Problematika dat a jejich zpracování je opět rozložena v rámci celého studia a jednotlivé předměty, především v oblasti programování a algoritmů, s ní pracují dle potřeby. Se zpracováním dat v různých fázích a podobách se tak student může setkat např. při řešení jednoduchých algoritmů pro řešení stromů, při návrhu a ukládání dat v databázích až po vizualizaci dat v uživatelském prostředí webového systému.

Mimo to je také celá řada předmětů, které se zabývají přímo zpracováním dat, a to z pohledu rozsáhlých datových kolekcí a jejich efektivního zpracování a vyhodnocení. Data se kterými se pak studenti mohou setkat jsou různá data analyzovaná z obrazu, z průmyslových zařízení, ze sociálních sítí, EEG signály, eye-tracking data, real-time data a mnoho dalších, které se s ohledem na integraci moderních technologií do běžného života stále rozšiřují a objevují nové.

Studenti, kteří se v rámci svého studia zaměří na oblast analýzy a zpracování dat, a především pak na zpracování rozsáhlých dat, se nemusejí o své budoucí uplatnění obávat. To dokazuje také současný úspěch i český firem (startupů) na poli analýzy dat ze sociálních sítí nebo obchodních systémů. Se znalostí specializovaných přístupů a algoritmů, které si efektivně poradí s velkým množství dat, je tak možné realizovat doporučení a optimalizace v nejrůznějších oblastech lidských činností. Dobrý datových architekt a analytik patří a bude patřit mezi jedny z nejžádanějších profesí.

I když současné trendy směřují k novým a inovativním způsobům interakce s uživateli, podpory mobility nebo socializace, nesmí se zapomínat také na technologie, které to všechno umožňují. Těmito technologiemi se z velké části myslí právě databázové systémy. Ty nabízejí moderní a efektivní prostředí pro provoz databází, které v dnešní době kladou stále větší nároky na množství ukládaných dat a rychlost při jejich zpracování. A o tom, že v této oblasti je vývoj nových přístupů také na vzestupu není pochyb, což dokládají nejnovější verze tzv. "Systémů řízení báze dat", které dnes umí pracovat s velkými daty, dynamicky se dotazovat, předpřipravovat data v paměti, atd.

S oblastí databází a informačních systémů se studenti potkají napříč celým studiem, a to jak na obecnější úrovni, tak při řešení specializovaných témat efektivní správy dat. Databáze tak často tvoří nedílnou součástí projektů v různých předmětech, kdy jejich implementace je nezbytnou součástí realizace informační systémů, webových nebo mobilních aplikací, atd. Konkrétně se pak mohou setkat s profesionálními systémy společností Microsoft nebo Oracle, stejně tak jako s dostupnými řešeními MySQL, apod.

Schopný databázista je dnes velmi dobře uplatnitelný, a to jak ve velkých společnostech, tak i na menších projektech, kde je potřeba spravovat, konfigurovat, udržovat či optimalizovat produkční databáze určené k nejrůznějším použitím.

Většina zaměření předmětů se snaží směřovat k praktickému nasazení výsledků v produkčním prostředí tak, aby studenti mohli efektivně zhodnotit náročnost a uplatnitelnost daných postupů a technologií. Oblast teoretické informatiky se zaměřuje na fundamentální základy aparátů logiky, grafů, algebraických struktur, atd. To především s motivací poskytnou robustní základnu pro navazující realizace v nejrůznějších úrovních informačních technologií. Díky teoretickým základům je pak možné vytvářet efektivní algoritmy, struktury, aplikace atd.

Uplatnitelnost absolventů zaměřených na tuto oblast není tak široká v oblasti komerční sféry jako u jiných zaměření, nicméně kvalitně zvládnuté otázky teoretické informatiky mohou být zajímavým startovacím bodem pro kariérní růst ve všech oblastech informačních a komunikačních technologií.

Počet a rozsah kybernetických útoků každým rokem narůstá a tím i potřeba kvalifikovaných odborníků v oblasti informační a komunikační bezpečnosti. V posledním desetiletí jsme svědky masivní digitalizace informací, přechodu na cloudová řešení a rostoucího zájmu o koncept Internetu věcí, což otevírá nové možnosti, ale rovněž přináší i nová bezpečnostní rizika.

Odhalovat, identifikovat a minimalizovat bezpečnostní rizika vyžaduje od absolventa znalost ICT (Information & Communication Technology) s profilací v oblasti informační a komunikační bezpečnosti se schopností praktické aplikace poznatků v informačních systémech i počítačových sítích, a nakonec i potřebu znalosti souvisejících právních otázek kyberkriminality.