Přihlášení

Exaktní úterky

Přednášky pro středoškolské studenty a jejich učitele
se konají každé poslední úterý v měsíci od října do května od 17:20 v budově Matematicko-fyzikální fakulty na Malostranském náměstí 25. Přednášky se zabývají různými informatickými tématy.
Poslední přednáška:
16. prosince v posluchárně S7 (17:20)
Vláčkové třídění
Martin Pergel
Problém třídění je pro svou přirozenou motivaci široce zkoumán a je již prozkoumán do značné hloubky. Třídit data je možno různými algoritmy. My si ukážeme na pohled jednoduchý model navržený roku 1972 Robertem Tarjanem, který do nedávna zůstal na okraji zájmu. Ukážeme si vybrané algoritmy a s nimi související tvrzení týkající se třídění v~tomto modelu, kdy tříděné hodnoty jsou reprezentovány vagony (přesněji motorovými vozy) v železniční síti.
Starší přednášky:
25. listopadu v posluchárně S7 (17:20)
Evoluce pro každého
RNDr. Tomáš Holan, Ph.D.
Pro některé problémy nedokážeme najít nejlepší
řešení a i kdybychom ho měli, neumíme poznat, že je nejlepší. Takové problémy
a nějaká jejich řešení potkáváme každý den, ať jde třeba o jízdní řád
veřejné dopravy, nebo o rozdělování peněz na různé účely v hospodaření
rodiny i státu.

Na přednášce si řekneme něco o evolučních algoritmech a ukážeme si příklady
jejich použití pro řešení těžkých problémů.

4. listopadu v S7 od 17.20
Informatika v psychologii
Filip Děchtěrenko

4. března v posluchárně S1 (17:00)
Jak si neublížit při práci s počítačem
Mgr. Jaroslav Horáček

Chybovat je lidské, ale na opravdovou katastrofu potřebujeme ještě počítač. Počítače se dnes dotýkají téměř všech oblastí lidského života. Lidé si často myslí, že stačí popsat problém, zadat ho do počítače a výsledek lze
okamžitě použít například pro stavbu ropné plošiny nebo kosmické rakety. Situace ovšem není tak úplně jednoduchá. Počítače totiž obvykle většinu výpočtů nepočítají přesně. Což často nevadí, ale v některých aplikacích mohou takové výpočty způsobit fatální následky. Důvodem je to, jak počítač vnitřně data reprezentuje, konkrétně čísla. Situace se ještě zhorší, když se do hry navíc dostaví lidský omyl nebo nedbalost.

Na přednášce si povíme, proč a jak počítače počítají nepřesně, podíváme se, co se všechno může stát, a co se opravdu stalo a ukážeme si některé metody, které nám mohou pomoci nepřesné počítání překonat nebo alespoň odhalit.

28. ledna v posluchárně S8 (17:20)
Pogamut - Tvorba botů snadno a rychle
Jakub Gemrot
Tato přednáška představí platformu Pogamut, která umožňuje snadno a velmi rychle vytvářet chování pro postavy z počítačové hry Unreal Tournament 2004. Ukážeme si, jak několika řádky lze postavu rozhýbat, jak ji navigovat herní arénou a bojovat s nepřáteli, takže na konci přednášky budeme mít plně funkčního bota, se kterým si budeme moci zahrát. Na závěr představíme soutěž PogamutCup, která je cílena zejména na studenty středních a vysokých škol a jejíž třetí ročník se bude pořádat v rámci Festivalu fantazie 2014 v Chotěboři na konci června.

Starší přednášky:
17. prosince v posluchárně S8 (od 17:20)
Skupiny robotů hledající cestu
RNDr. Pavel Surynek, Ph.D.
Otázka, jak naplánovat pohyby skupiny robotů tak, aby každý dorazil do svého cíle a zároveň, aby nedocházelo mezi roboty ke srážkám, představuje důležitý problém v teoretické robotice. Setkávat se s touto otázkou můžeme v různých praktických
použitích od koordinace roje létajících robotů po plánování pohybů formací bojových jednotek ve strategických počítačových hrách. Na přednášce ukážeme, jak problém hledání cest mnoha roboty vhodným způsobem zjednodušit a následně zjednodušený případ vyřešit.

Starší přednášky:
26. listopadu v posluchárně S8 (od 17:20)
Distribuované systémy
RNDr. Martin Kruliš, Ph.D.
Přednáška se bude zabývat problematikou distribuovaných systémů. Pod
tímto termínem rozumíme zejména aplikace, které běží současně na větším
množství počítačů, jejichž zdroje využívají k plnění společného cíle.
Takových systémů potkává běžný člověk ve svém životě celou řadu,
například mezi ně patří internetové vyhledávače, bankovní a burzovní
systémy, sociální sítě nebo multiuživatelské online hry.

Při výkladu se zaměříme především na komunikační problémy, které
vzniknou, když nejsme schopni zajistit spolehlivost přenosových kanálů,
existenci centrálního koordinačního prvku nebo globálních hodin. Ukážeme
si například algoritmy vzájemného vyloučení, algoritmy zajišťující
doručování zpráv ve správném pořadí nebo také distribuované algoritmy
volby koordinátora.

29. října v posluchárně S8 (od 17:20)
Co dělá informatik?
RNDr. Martin Pergel, Ph.D.

28. května v posluchárně S10 (od 16:00)
Jiné programování
RNDr. Tomáš Holan, Ph.D.
Výuka programování i běžná programátorská praxe se obvykle soustřeďují na postupy řešení problémů pomocí jejich rozkládání na podúlohy nebo oddělování jednotlivých typů případů zadání, dokud se nedostaneme k úlohám, na které můžeme použít některé ze známých algoritmů.

Tato přednáška se chce soustředit na problémy, které tímto způsobem řešit nelze:

  • jaký je správný tvar otvorů v destičkách vodovodní baterie?
  • jak nakreslit graf?
  • jaký je optimální algoritmus pro přežití živočicha?
  • jak rozpoznávat písmena?

a ukázat několik použitelných postupů.

30. dubna v posluchárně S10 (od 16:00)
Strategie pro řešení problémů
Daniel Lessner
Řešení rozličných problémů je vášní mnoha informatiků. Jak to vlastně dělají? Mají problémy něco společného, co by nám umožnilo při řešení postupovat systematicky? Asi ano, jinak bychom se tady takhle neptali. Od klasického převážení vlka, kozy a zelí přes řeku budeme pokračovat přes odměřování vody nádobami nevhodné velikosti až k sudoku, piškvorkám a organizaci kontejnerů v docích.
Podíváme se spolu na některé aspekty, které určují povahu problémů, a na přístupy k řešení, které z toho plynou. Tam, kde zpravidla postupujeme intuitivně, lze mnohdy postupovat i metodicky. To mimo jiné znamená, že nalezení řešení není otázkou talentu.
Kromě obecných strategií k řešení problémů se zaměříme na stavový prostor a jeho prohledávání, což je klasická partie informatiky. Ukážeme si, v čem myšlenka stavového prostoru spočívá, jak se používá, a že v principu vyřeší vlastně každý problém. Následně se podíváme na to, které problémy řeší sice v principu, ale už ne v praxi. Takové problémy jsou pak pro informatika pravou výzvou:
Hru Go hrají počítače ve srovnání s šachy nadále poměrně špatně. Autonomního roboti řeší z lidského hlediska triviální úlohy. Předpovědi počasí nám ještě stále moc dobře nevychází, natož pak volební modely. Co je na těchto problémech tak těžkého?

26. března v posluchárně S10 (od 16:00)
Počítačové sítě a rodina protokolů TCP/IP
Martin Kruliš
Přednáška bude zaměřena na základy fungování počítačových sítí. Řekneme si, co je vrstevnatá architektura síťové komunikace, probereme její principy a reálné příklady implementace. Dále se zaměříme na rodinu protokolů TCP/IP, zejména na způsob fungování IP v celosvětovém měřítku, směrování (routing) a principy zajištění spolehlivosti při přenosu dat. Bez povšimnutí nezůstanou ani související protokoly a technologie používané v Internetu, jako je doménový systém, webové služby nebo elektronická pošta.

26. února v posluchárně S10 (od 16:00)
Umělá inteligence VS desková hra Go
Petr Baudiš
Známá asijská desková hra Go je nejen úžasná zábava, ale v současnosti i jedna z velkých výzev pro umělou inteligenci. Pro počítače je totiž mnohem obtížnější než třeba šachy. Nebojte, pravidla Go se dozvíte! Pak se podíváme na zoubek tomu, jak vůbec funguje umělá inteligence pro různé hry (deskové i počítačové). Vysvětlíme si, co je zač metoda Monte Carlo a ukážeme si, jak z toho všeho namíchat silného počítačového hráče Go.

29. ledna v posluchárně S10 (od 16:00)
Jak hledají roboti cestu (skupinově)?
RNDr. Pavel Surynek, Ph.D. (KTIML)
Představme si skupinu robotů, kde každý robot ze skupiny má za úkol přesunout se do zadaného cílového místa. Chceme naplánovat pohyby robotů v prostoru a čase tak, aby se roboti vzájemně nesráželi, vyhýbali se překážkám v prostředí a přitom aby každý robot ze skupiny dorazil do svého cíle. Na přednášce si ukážeme postupy, jak úlohu zjednodušit a vyřešit pomocí metod z teorie grafů. Ukážeme rovněž software na vizualizaci řešení problému hledání cest pro roboty a jeho využití při hledání lepších řešení.

18. prosince v posluchárně S10 (od 16:00)
Geometrická morfometrie: analýza tvarů
Mgr. Václav Krajíček
Tvar je důležitou vlastností jakéhokoliv objektu ve světě kolem nás. Popis a klasifikace tvarů se používá v mnoha úlohách, například při rozpoznávání písma nebo objektů na fotografiích. Geometrická morfometrie pak zkoumá tvar určitého typu objektů, jeho variabilitu a jeho změny, což slouží při výzkumu v nejrůznějších přírodovědných disciplínách - antropologii, zoologii, botanice nebo paleontologii. Tvarová analýza měří například tvar lebky určitého živočišného druhu, lidské tváře, měkké tkáně lidského těla nebo křídla hmyzu.
Nástup počítačů a rozšíření digitalizace dat nahradily původní měření vzdáleností a úhlů a výrazně rozšířily možnosti morfometrie. K dispozici máme nejrůznější metody od digitální fotografie, přes měřící zařízení určující přesnou polohu jednotlivých bodů v prostoru, povrchové skenery, až po lékařské zobrazovací techniky jako jsou CT nebo MRI.
Na přednášce se seznámíme s geometrickou morfometrií, technologiemi digitalizace dat, možnostmi využití i některými praktickými otázkami, na které nám analýza tvarů pomáhá hledat odpověď.

27. listopadu v posluchárně S10 (od 16:00)
Jak přemýšlejí panáci v počítačových hrách?
Martin Dekar
Víte, jak fungují panáci z počítačových her? Čemu se přes den věnují, jak vnímají okolní svět a co musí udělat pro to, aby se v něm neztratili? Na přednášce se jim trochu podíváme pod čepici. Zprvu trochu teoreticky a poté si na příkladu "hacknuté" 3D střílečky Unreal Tournament prakticky ukážeme jak se dají virtuální panáci programovat. Dozvíte se také jak nám virtuální panáci v počítačových hrách mohou pomoci při vytváření animovaného filmu či při testování emočních modelů. Pokud zbude čas, povíme si i něco o programování oponentů pro strategické hry.
30. října v posluchárně S10 (od 16:00)
Geometrické grafy
Doc. RNDr. Pavel Valtr, Dr.

Grafem můžeme rozumět abstraktní kombinatorickou strukturu sestávající
z vrcholů a hran. Tento popis je ovšem velmi neintuitivní, proto grafy
vídáme nejčastěji nakreslené (v rovině) pomocí bodů (vrcholů) a čar (hran).
Tyto grafy využíváme ke znázornění různých běžně řešených problémů
(například nalezení nejkratší cesty z jednoho místa na místo jiné).
Při praktickém programování nezřídka praktický problém převedeme
na grafově-optimalizační úlohu, ve které zůstávají podstatné vlastnosti
námi řešeného problému a zbavíme se nedůležitých součástí problému.

Jindy nám grafy mohou naznačovat místa možných problémů (například
při řízení letového provozu let letadla lze vnímat jako spojnici
mezi dvěma letišti a pokud se trajektorie dvou letadel protínají,
nemusí to znamenat nic špatného, ale také může). Kromě toho často
grafy využíváme při vizualizaci konkrétních jevů (například chceme-li
vysvětlit výrobní postup nějakého složitějšího výrobku). Zkrátka
kreslení grafů je teoreticky i prakticky důležitý problém. My se budeme
zabývat vybranými aspekty rovinného kreslení grafů. Konkrétní problémy
a podrobnosti budou přizpůsobeny schopnostem a znalostem obecenstva.