Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku
Zavřít

Vyhledávání

Co u nás budeš studovat?

  • Pomocí matematické analýzy, diferenciálních rovnic a teorie pravděpodobnosti se naučíš vytvářet matematické modely popisující svět kolem nás, například obtékání vzduchu kolem karoserií aut, rychlost chladnutí tekutin nebo šíření epidemie.
  • Díky numerické analýze, lineární algebře a HPC dokážeš tento model naprogramovat a úlohy vedoucí k soustavám s miliony i miliardami neznámých dovést k řešení na superpočítači.
  • Metody optimalizace ti umožní navrhovat optimální tvary výrobků, součástek i aut a vyvíjet průmyslové roboty.
  • Pomocí statistické analýzy se naučíš zpracovávat rozsáhlé datové soubory, vizualizovat a smysluplně interpretovat výsledky, určovat spolehlivost a rizika složitých systémů, například pro odhad poškození ocelových konstrukcí nebo modelů pro řízení robotických systémů.
  • S teorií grafů naplánuješ sportovní soutěže a sestavíš optimální rozvrhy nebo signální plány křižovatek.

A teď stručně – naučíme Tě matematiku, která proměňuje problémy současného světa v řešení.

Přehled předmětů bakalářského studia

Stěžejní povinné matematické předměty:

  • Matematická analýza 1, 2, 3
  • Lineární algebra, Numerická lineární algebra 1, 2
  • Vědecké výpočty v Pythonu, Numerické metody
  • Diskrétní matematika, Algebra
  • Obyčejné diferenciální rovnice, Funkce komplexní proměnné
  • Pravděpodobnost, Statistika I, Základy strojového učení, Modely s neurčitostí

Stěžejní povinné informatické předměty:

  • Úvod do programování
  • Algoritmy I
  • Úvod do teoretické informatiky
  • Správa operačních systémů

Kromě těchto předmětů musí studenti dále absolvovat:

  • dva předměty zaměřené na fyziku (Základy fyziky, Fyzika I – mechanika, molekulová fyzika),
  • anglický jazyk,
  • tělesnou výchovu,
  • dva společenskovědní předměty (Základy práva a Soft skills).

Mezi volitelnými předměty je poté k dispozici bohatá nabídka rozšířujících informatických předmětů, např.:

  • Objektově orientované programování, Programování v Java, Programování v C++, Skriptovací jazyky
  • Úvod do softwarového inženýrství
  • Architektury počítačů a paralelních systémů, Operační systémy, Počítačové sítě
  • Databázové systémy, Počítačová bezpečnost
  • Základy počítačové grafiky, Základy analýzy obrazu

Volitelné předměty také nabízejí rozvoj jazykových dovedností v podobě konverzace v němčině, ruštině a španělštině.

Kompletní studijní plán

Bakalářské práce: rozvíjej to, co Tě baví

V rámci psaní tzv. bakalářské práce, která je nutná pro úspěšné absolvování bakalářského studia, se můžeš podrobně věnovat právě té problematice, která tě během studia nejvíce zaujme. Stačí si jen vybrat téma, které se ti líbí. Máš vlastní nápad? Tak sem s ním! Pedagogové studentům rádi vyjdou vstříc! Pokračuj ve čtení a zjisti, čemu se naši studenti (dnes již absolventi) věnovali.

Modelování

Modelování a simulace fyzikálních polí patří mezi důležité nástroje při vývoji nových průmyslových prototypů. Může jít například o rozložení napětí v mechanických konstrukcích, rozložení teploty v rodinném domě, šíření ultrazvukových vln při hledání vad materiálu nebo rozložení sil při deformaci plechů elektromagnetickým polem. Tyto úlohy se obvykle popisují pomocí soustav parciálních diferenciálních rovnic, pro jejichž řešení je nutné použít metody z oblasti numerické matematiky. Ačkoliv existuje řada komerčních i open-source nástrojů, v praxi často narážejí na své limity. V takových případech je potřeba navrhnout řešení na míru konkrétnímu problému.

Právě tomu se věnují naši studenti –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ učí se porozumět souvislostem mezi matematikou a fyzikou a navrhovat i efektivně implementovat numerické metody, včetně jejich nasazení na paralelních výpočetních systémech.

Vybrané bakalářské a diplomové práce

Databáze závěrečných prací

Optimalizace

Snaha o dosažení toho nejlepšího výsledku je přirozenou a důležitou součástí našich životů. Podobně je oblast zaměřená na řešení optimalizačních úloh přirozenou a důležitou součástí studia Výpočetní a aplikované matematiky. S optimalizačními úlohami se velmi často setkáme při řešení praktických úloh, když chceme dosáhnout co nejlepšího výsledku v rámci našich možností, např. při hledání optimálního tvaru tělesa (úloha tvarové optimalizace) nebo obecněji hledání optimálního nastavení parametru daného systému (úloha optimálního řízení).

Vybrané bakalářské a diplomové práce

Databáze závěrečných prací

Paralelní výpočty

Potřeba řešit rozsáhlé úlohy, jako jsou například numerické simulace reálných problémů, nebo tyto úlohy řešit rychleji, vede k využívání superpočítačů. Jejich vývoj je spojen i s neustálým hledáním efektivnějších algoritmů, které je nutné přizpůsobit konkrétní výpočetní architektuře. Algoritmus, který funguje dobře na běžném (sekvenčním) počítači, totiž nemusí být vhodný pro paralelní výpočty (pro superpočítače) –⁠⁠⁠⁠⁠⁠ a naopak.

Těmito problémy se zabýváme i na naší katedře. Studenti se s principy návrhu a implementace efektivních algoritmů pro paralelní výpočty seznamují v průběhu studia a mohou se zapojit do aktuálního výzkumu v této oblasti.

Vybrané bakalářské a diplomové práce

Databáze závěrečných prací

Statistické modelování

Prakticky vše, co se odehrává ve světě kolem nás, je do jisté míry náhodné. Někdy je vliv náhody natolik malý, že jej můžeme zanedbat a pro modelování daných jevů použít deterministické modely. V mnoha situacích je však náhodná složka natolik významná, že ji zanedbat nelze. Teorie pravděpodobnosti a matematická statistika poskytují nástroje, které umožňují tuto náhodnost popsat, analyzovat a do určité míry i „zkrotit“. Pomocí dat tak můžeme získávat informace o náhodných složkách modelu a lépe porozumět studovaným jevům. V reálných úlohách je však tato složka často natolik složitá, že ji nelze uspokojivě analyzovat pomocí běžných statistických metod dostupných v komerčním softwaru. Je proto nutné umět sestavovat modely na míru konkrétním problémům.

Studenti se s těmito přístupy seznamují v průběhu studia a postupně získávají dovednosti potřebné pro jejich praktické využití. Mohou se také zapojit do řešení konkrétních úloh z praxe i do výzkumu zaměřeného na vývoj nových modelů a metod.

Vybrané bakalářské a diplomové práce

Databáze závěrečných prací

Teorie grafů

Pomocí teorie grafů se řeší notoricky známé úlohy hledání nejkratších cest či maximálních toků v produktových sítích. Teorii grafů však naši studenti využívají i při řešení dalších atraktivních problémů z praxe. Řada studentských prací se věnuje návrhu rozlosování jednotlivých kol sportovních turnajů, modelování hlavolamů, analýze a porovnání strategií deskových her, ale také například sestavování optimálních signálních plánů křižovatek.

Vybrané bakalářské a diplomové práce

Databáze závěrečných prací

Diskrétní matematika

Diskrétní matematika zaznamenala výrazný rozvoj zejména s nástupem výpočetní techniky a právem ji patří pevné místo při studiu Výpočetní a aplikované matematiky. Studenti se učí o metodách, které umožňují popis a řešení řady praktických problémů, jejichž podstatu můžeme často popsat pomocí celočíselných veličin a jejichž řešení se může nacházet v sice ohromné, avšak konečné množině. Pomocí metod diskrétní matematiky se pak snažíme najít nejlepší řešení, aniž bychom museli probírat všechny možnosti.

Součástí diskrétní matematiky je také teorie kódování, která se zabývá návrhem kódů pro přenos a ukládání informací. Tyto kódy jsou konstruovány tak, aby co nejlépe vyhovovaly specifickým požadavkům praxe, zejména z hlediska spolehlivosti, odolnosti vůči chybám a efektivity.

Vybrané bakalářské a diplomové práce

Databáze závěrečných prací

Dynamické systémy

Teorie dynamických systémů a chaosu v posledních letech pronikla do přírodních i inženýrských věd. Setkáváme se s ní v umění, filozofii, biologii, genetice, ekonomii, politologie, teologii i v dalších oblastech lidských činností. Výsledky bádání v této oblasti pozměnily mnohé z toho, co jsme doposud chápali jako definitivní či normální. Chaos zde hraje tvůrčí roli, kdy díky synergiím může docházet k samoorganizaci systémů. Důsledkem takovýchto jevů, určujících konkrétní stav systému, jsou projevy charakterizované atraktory. Studenti se dozví aktuální stav poznání teorie chaosu a jeho detekce v aplikacích napříč vědními disciplínami. Uplatnění takto zaměřených studentů je pak široké, jak v samotném výzkumu, tak v praxi, kde jsou dynamické systémy a detekce chaosu nutné pro vývoj odpovídajících aplikací.

Vybrané bakalářské a diplomové práce

Databáze závěrečných prací

Zapoj se do dalších aktivit

  • Studenti mají možnost vycestovat do zahraničí na studijní pobyty.
  • Studenti se můžou vzdělávat i nad rámec studijního plánu navštěvováním velkého množství seminářů pořádaných katedrou, např. seminář OSMA, DiMaS a další.
  • Studijní materiály jsou volně k dispozici, nahlédnout do nich můžeš i Ty, a to klidně hned!
  • Studenti se také můžou zapojit do jedné ze tří výzkumných skupin na katedře a tím se naučit pracovat v týmu, komunikovat s odborníky a prezentovat výsledky v češtině i angličtině.

Pravidla přijímacího řízení

Zde lze najít všechny informace o přijímacím řízení přehledně a srozumitelně.

Elektronická přihláška

Máte už jasno? Vyplňte přihlášku online ještě dnes!

Nenašli jste, co jste hledali?

Kontaktujte vedoucího katedry nebo zástupce pro pedagogiku.

Web katedry

Poznejte katedru blíž – navštivte její webové stránky.