Prejsť na obsah
Prijímacie konanie
v odbore Aplikovaná informatika

 

Školitelia a témy pre prijímacie konanie pre začiatok štúdia v akad. roku 2017/18

Doktorandské štúdium na Fakulte informatiky a informačných technológií STU

doc. Ing. Vanda Benešová, PhD. (vanda_benesova[at]stuba.sk)

  1. Spracovanie signálu metódami umelej inteligencie
    Metódy umelej inteligencie sú už tradične významným nástrojom pri spracovaní signálu. V poslednej dobe to bol predovšetkým výskum metód učenia hlbokých neurónových sietí s konvolučnou neurónovou vrstvou, ktorý priniesol veľmi sľubné výsledky napríklad pri rozpoznávaní reči, rozpoznávaní rukou písaného písma, rozpoznávaní objektov v obraze a podobne.
    Učenie hlbokých neurónových sietí poskytuje obrovský potenciál pre riešenie mnohých ďalších úloh spracovania signálu a získavania informácie, či už z jednodimenzionálneho signálu, ako je napr.zvuk, v špeciálnom prípade reč alebo hudba, alebo z viacdimenzionálneho signálu, ako napr. rozpoznávanie alebo porozumenie vizuálnej informácie v obraze, alebo vo videu.
    Výskum v priebehu doktorandského štúdia sa sústredí na jednu vybranú aplikačnú oblasť spracovania signálu metódami umelej inteligencie, predovšetkým s využitím hlbokých neurónových sietí.
  2. Vizuálna detekcia a rozpoznávanie objektov
    Napriek významným pokrokom v poslednej dobe zostáva výskum vizuálnej detekcie, rozpoznávania objektov a rozpoznávania kategórií objektov jednou z kľúčových úloh počítačového videnia.
    Doteraz bolo skúmaných mnoho rôznych prístupov riešenia ako sú napr. lokálne deskriptory, vrecia príznakov, metódy hlbokého učenia s použitím konvolučných neurónových sietí a iné.
    Cieľom detekcie a rozpoznávania objektov je napr. automatický sémantický popis objektov na scéne, ich segmentácia, prípadne automatická interpretácia scény z vizuálnych dát.
    Výskum v priebehu doktorandského štúdia sa sústredí na návrh nových metód vizuálnej detekcie a rozpoznávania objektov s využitím umelej inteligencie.
  3. Počítačové videnia v medicínskych aplikáciách
    Počítačové videnie získava stále významnejšiu pozíciu pri automatickom spracovaní medicínskych vizuálnych dát, predovšetkým radiologických a mikroskopických snímkov.
    Najdôležitejšie aktuálne oblasti výskumu počítačového videnia v medicínskych aplikáciách súvisia s diagnostikovaním rôznych ochorení a ich cieľom je poskytnúť lekárovi ďalšie relevantné informácie, prípadne v automatickom alebo poloautomatickom režime ho odbremeniť od niektorých úkonov.
    Pre splnenie týchto cieľov je potrebný predovšetkým vývoj nových, robustných metód segmentácie, ktorý je aplikovaný napr. na segmentáciu anomálií orgánov, tumorov, sledovanie ich vývinu v čase. Nemenej významné je získavanie ďalšej informácie z medicínskych vizuálnych dát ako je napr. posúdenie malignity nádorov z mammografických snímkov alebo rôzne informácie z mikroskopických snímkov.

prof. Ing. Pavel Čičák, PhD. (pavel.cicak[at]stuba.sk)

  1. Komunikácia v prostredí internetu vecí
    Internet vecí predstavuje zložitú štruktúru nehomogénnych prvkov s rôznym stupňom a úrovňou inteligencie. Ich vzájomná komunikácia preto predstavuje rôznu úroveň zložitosti a špecifickú architektúru. Téma sa týka problematiky skúmania vybranej časti metód tejto komunikácie vrátane komunikácie v počítačových sieťach. Pokrýva formálne metódy opisu vlastností komunikačných prostriedkov a protokolov. Je zameraná najmä na mobilné komunikačné prostriedky a systémy, vrátane riešenia bezpečnostných aspektov na rôznych úrovniach.
  2. Vzdialené reprogramovanie vnorených zariadení
    Internet vecí (IoT), kyberneticko-fyzikálne systémy (Cyber-physical systems), senzorové siete sú systémy pozostávajúce z veľkého množstva vnorených zariadení bez fyzickej dostupnosti. Tieto zariadenia majú rôznorodé hardvérové vybavenie, s rôznorodými primárnymi funkciami. Ich limitujúcim faktorom je nízkopríkonová charakteristika a v mnohých prípadoch obmedzené výpočtové kapacity. To otvára možnosť skúmať vybrané oblasti vzdialeného reprogramovania týchto zariadení, či už za účelom predĺženia ich životnosti, zefektívnenia ich fungovania, zvýšenia bezpečnosti, alebo vylepšenia funkčnosti a návrh nových metód bezpečnej a efektívnej komunikácie na rôznych komunikačných úrovniach.
  3. Návrh riadiacich systémov v prostredí internetu vecí
    Internet vecí (IoT) predstavuje zložitú štruktúru nehomogénnych komponentov. Jednotlivé prvky IoT majú rôzny stupeň inteligencie a rôzne typy aplikačného určenia. Riadiace jednotky takýchto systémov vyžadujú rôzne prístupy návrhu architektúry technických aj programových prostriedkov a technickej realizácie, vrátane prvkov s nízkym príkonom. Téma sa týka problematiky skúmania vybranej časti metód podpory automatizovaného návrhu riadiacich systémov a podsytémov takéhoto typu. Nedeliteľnou súčasťou návrhu je aj riešenie problému zabezpečenia spoľahlivosti, diagnostiky a následného zabezpečenia komunikácie v prostredí IoT.

doc. Ing. Ladislav Hudec, PhD. (ladislav.hudec[at]stuba.sk)

  1. Zvýšenie bezpečnosti webových systémov
    Systémy detekcie prienikov predstavujú dôležité nástroje na zvýšenie bezpečnosti webových systémov. Webový systém je chápaný ako celok pozostávajúci z webového servera, webovej aplikácie a databázy vrátane komunikačného protokolu http. Primárnu pozornosť pri skúmaní nových metód detekcii prienikov je potrebné venovať metódam založených použití výpočtovej inteligencii. Na základe analýzy dostupných metód výpočtovej inteligencie (napr. neurónové siete, fuzzy množiny, evolučné algoritmy) treba vyhodnotiť ich charakteristiky a posúdiť mieru splnenia požiadaviek na vytvorenie dobrého modelu pre detekciu prieniku. Účinnosť navrhnutej metódy bude posúdená pomocou štandardných testovacích datasetov.
  2. Bezpečnosť v Internete vecí
    Internet vecí (IoT) združuje širokú škálu zariadení s rôznymi platformami, výpočtových kapacít a funkcionalít. Sieťová heterogenita a všadeprítomnosť zariadení internetu vecí vyžaduje zvýšené nároky na bezpečnosť a ochranu súkromia. Z tohto dôvodu musia byť bezpečnostné mechanizmy dostatočne silné, aby sa dosiahli tieto zvýšené bezpečnostné požiadavky, ale súčasne musia byť dostatočne efektívne na realizáciu na obmedzených zariadeniach. V tejto téme je potrebné vykonať podrobné posúdenie použiteľnosti najpoužívanejších bezpečnostných mechanizmov na obmedzených prostriedkoch, ktoré sa často objavujú v sieťach internetu vecí. Na základe tejto analýzy by mali byť navrhnuté a vyhodnotené nové alebo modifikované bezpečnostné mechanizmy.
  3. Metriky v informačnej bezpečnosti
    Požiadavka na kvantitatívne hodnotenia informačnú bezpečnosť v organizácii vyžaduje nové objektívne postupy hodnotenia. Takéto hodnotenie by malo vychádzať na jednej strane zo štandardov v oblasti informačnej bezpečnosti, ktoré nám poskytujú návod ako bezpečnosť hodnotiť a na druhej strane z poznania infraštruktúry počítačových systémov v rámci organizácie ako aj cieľov, ktoré organizácia sleduje a údajov, ktoré sú organizáciou spracovávané. Hodnotenie bude vychádzať zo vzťahov medzi aktívami a identifikovanými zraniteľnosťami a hrozbami, ktorým organizácia vzhľadom na svoje ciele čelí. Výsledné hodnotenie vykonané vzhľadom na vzťahy v organizácií bude založené na kvantitatívnom hodnotení pomocou bezpečnostných metrík.

doc. Ing. Ivan Kotuliak, PhD. (ivan.kotuliak[at]stuba.sk)

  1. Komunikačné architektúry pre inteligentné mestá
    Téma sa týka problematiky komunikačných architektúr pre multimediálne aplikácie.inteligentné mestá. Z dnešného pohľadu existuje štandardná SIP architektúra, IMS architektúra, existujú komunikačné siete (pevné, bezdrôtové aj mobilné), ktoré pokrývajú mestá prístupom na Internet. Pre budovanie inteligentných miest a nové ako EPC architektúra. služieb je však nutné integrovať rôznorodé senzory a architektúry. Spomínané zariadenia majú protichodné požiadavky, napr. senzory spotrebu energie, SDN prenososvé pásmo a podobne. Cieľom je do existujúcich architektúr a technológií navrhnúť modifikácie, ktoré umožnia efektívnejšie implementovanie služieb inteligentných miesty na rôznych vrstvách.
  2. Zabezpečenie kvality služby v bezdrôtových a mobilnývh sieťach
    Téma sa týka problematiky zabezpečenia kvality služby požadovanej aplikáciou prostredníctvom bezdrôtovej/mobilnej komunikačnej siete. Je zameraná hlavne na návrh nových smerovacích protokolov a postupov znižujúcich latenciu komunikácie, či už pri zmene použitej technológie, prípadne pri dynamickej zmene topológie. Pri riešení je možné využiť univerzálnu IP adresu bez ohľadu na použitú technológiu a pri zachovaní efektívnosti smerovania cez komunikačnú sieť, inteligentné smerovanie softvérovými sieťami prípadne vylepšené siete pre doručovanie obsahu.

doc. Ing. Tibor Krajčovič, PhD. (tibor.krajcovic[at]stuba.sk)

  1. Zabezpečenie vnorených systémov s kritickou dobou odozvy proti poruchám
    Občasné a prechodné poruchy tvoria podstatnú časť všetkých porúch vo vnorených systémoch. Zistenie ich vplyvu na tok programu si vyžaduje, aby sa systém nachádzal vo svojom pracovnom prostredí a kontrola sa vykonávala súbežne s behom programu. Dodatočné kontrolné procesy a kontrolné prostriedky nesmú znížiť výpočtový výkon systému natoľko, aby nebola dodržaná doba odozvy.
  2. Pro-aktívna ochrana programu pred škodlivým softvérom
    V súčasnosti je najvýznamnejším prostriedkom ochrany pred škodlivým softvérom antivírusový program. Jeho schopnosti sú však limitované samotnými algoritmami detekcie, rýchlosťou aktualizácie databázy a pod. Škodlivý softvér môže ovplyvniť správanie sa programu mnohými spôsobmi. Potrebná je analýza týchto možností a návrh nových metód vývoja takých programov, ktoré budú mať schopnosť vlastnej ochrany pred škodlivým softvérom, aj pred takým, ktorý nebol detekovaný antivírusovým programom.

 

Doktorandské štúdium na Ústave informatiky SAV

Ústav informatiky SAV je externou vzdelávacou inštitúciou v doktorandskom štúdiu v akreditovanom študijnom programe Aplikovaná informatika.

Ing. Zoltán Balogh, PhD. (balogh.ui[at]savba.sk)

  1. Hromadný zber, agregácia a spracovanie geograficky mapovaných dát v reálnom čase
    Téma sa zameriava na výskum zberu geograficky mapovaných dát v úplne alebo čiastočne štruktúrovanej forme z veľkého počtu senzorov s použitím mobilných výpočtových zariadení, ako napr. "smart" mobilných telefónov, "smart" hodiniek alebo jednodoskových počítačov s GPS senzormi. Výskum sa môže týkať aj hromadného kontextovo-riadeného poskytovania informácií v reálnom čase, sémantického modelovania dát, priebežnej vizualizácie dynamicky agregovaných informácií alebo návrhu inovatívnej distribuovanej architektúry pre spoľahlivý a bezpečný zber dát v reálnom čase prostredníctvom špecializovaných zberných bodov v sieti. Pri riešení problematiky je možnosť zapojiť sa do výskumných projektov v oblasti manažmentu krízových udalostí alebo inteligentného riadenia dopravy.

RNDr. Vladimír Britaňák, DrSc. (britanak.ui[at]savba.sk)

  1. Efektívne algoritmy pre výpočet sústav filtrov s perfektnou rekonštrukciou (definované vo forme blokových transformácií) používaných v medzinárodných audio kódovacich štandartoch
    Sústavy filtrov s perfektnou rekonštrukciou vyjadrené vo forme blokových transformácií sú základnými spracovávacími komponentami v medzinárodných kódovacích štandartoch ako MPEG-1/2 vrstva III známy ako MP3, MPEG-4 Advanced Audio Coding (AAC), MPEG-4 High Efficiency AAC (HE-AAC), MPEG-4 AAC Enhaced Low Delay (AAC-ELD), a audio kódovacích algoritmoch ako Sony ATRAC/ATRAC2/SDDS a Dolby Digital AC-3/Dolby Digital Plus. Modifikovaná diskrétna kosínusova/sínusova transformácia (MDCT/MDST), modulovaná prekryvná transformácia (MLT), modulovaná komplexná prekryvná transformácia (MCLT), a rôzne exponenciálne a reálne kosínusovo modulované QMF (Quadrature Mirror Filters) sústavy filtrov sú výpočtovo veľmi náročné, zvlášť pre veľkosti blokov 256, 512, 640, 1024, 1920, 2048 a 4096. Preto efektívne algoritmy v zmysle minimálne výpočtovej komplexity pre ich hardvérovú/softvérovu implementáciu v reálnom čase sú veľmi dôležité (hlavná motivácia výskumu).
    Téma zahrňuje nasledujúce výskumné podtémy, ktoré môžu byť skúmané samostatne:
    - Matematické vlastnosti sústav filtrov s perfektnou rekoštrukciou v časovej a frekvenčnej oblasti.
    - Návrh a implementácia efektívnych algoritmov.
    - Maticové reprezentácie sústav filtrov s perfektnou rekoštrukciou.
    - Celočíselna aproximácia sústav filtrov s perfektnou rekoštrukciou.

RNDr. Ján Glasa, CSc. (jan.glasa[at]savba.sk)

  1. Paralelizácia počítačovej simulácie požiarov
    Pokrok počítačových systémov a informačných technológií umožnil vznik programových systémov schopných modelovať komplexné procesy súvisiace s požiarom. Takéto systémy už v súčasnosti dosahujú významnú mieru spoľahlivosti a vierohodnosti. Motiváciou výskumu je nedostatok poznatkov a skúseností s paralelizáciou výpočtu pri modelovaní požiarov v priestoroch väčšieho rozsahu. Výskum sa zameria na spôsoby paralelizácie, ktoré výpočet značne urýchľujú, ale ich vplyv na spoľahlivosť a presnosť nie je doposiaľ dostatočne preskúmaný. Očakávajú sa nové poznatky, ktoré budú aplikovateľné pri riešení praktických problémov požiarnej bezpečnosti stavieb a ochrany obyvateľstva. Výpočty sa budú realizovať na výkonnom klastri počítačov na ÚI SAV v Bratislave.
  2. Využitie vysokovýkonného počítania pre úlohy požiarnej bezpečnosti
    Konzultant-špecialista: Ing. Lukáš Valášek, PhD.
    Vysokovýkonné počítačové systémy už v súčasnosti umožňujú riešiť niektoré praktické úlohy požiarnej bezpečnosti v priestoroch veľkých rozmerov. Paralelizácia výpočtu simulácie je v takýchto prípadoch nevyhnutnosťou. Cieľom výskumu je skúmať problémy súvisiace s paralelizáciou simulácie požiaru pomocou paralelného MPI modelu programového systému FDS na vysokovýkonných počítačových klastroch. Výskum sa zameria na efektívnosť a spoľahlivosť výpočtu. Napriek naliehavosti a zvýšenému dopytu po získaní poznatkov o priebehu požiarov nejestvuje ešte v odbornej literatúre veľa prác z tejto oblasti. Očakávajú sa nové poznatky, ktoré budú aplikovateľné pri riešení praktických problémov simulácie požiarov na klastroch počítačov. Výpočty sa budú realizovať na výkonnom klastri počítačov na ÚI SAV v Bratislave.
  3. Počítačové modelovanie prúdenia v diaľničnom tuneli v podmienkach požiaru
    Konzultant-špecialista: Mgr. Peter Weisenpacher, PhD.
    Cestné tunely patria k významným súčastiam medzinárodných dopravných systémov, preto sa otázkam požiarnej bezpečnosti tunelov venuje zvýšená pozornosť. Výskum sa zameria na problémy súvisiace s počítačovým modelovaním prúdení v diaľničnom tuneli pomocou programového systému FDS, ktorý umožňuje realisticky modelovať a vizualizovať prúdenia spôsobené požiarom a simulovať činnosť bezpečnostných systémov ochrany tunela. Súčasťou výskumu budú aj otázky súvisiace s paralelnou realizáciou simulácie na klastri počítačov. Výpočty sa budú realizovať na výkonnom klastri počítačov na ÚI SAV v Bratislave.

doc. Ing. Ladislav Hluchý, CSc. (Ladislav.Hluchy[at]savba.sk)

  1. Príspevok k spracovaniu rozsiahlych informačných zdrojov
    V súčasnosti je čoraz viac informácií dostupných v digitálnej forme. S rastom množstva informácií však dochádza aj k preťaženiu informáciami (information overload), ktoré však nevieme vhodne vytriediť, integrovať alebo vyhľadávať v nich. Najviac digitálnych dát je vytvorených človekom, napr. text, dokumenty, obrázky, video. S nástupom web 2.0 aplikácií, ako aj elektronizácie bankových alebo cestovných transakcií, je generované množstvo štruktúrovaných dát, ktoré obsahujú množstvo informácií, najmä o prepojeniach medzi objektmi reálneho sveta a digitálnymi objektmi. Tieto hodnotné informácie je však ťažké nájsť a vytriediť z množstva dostupných dát. Cieľom dizertačného projektu je návrh metód, prístupov a algoritmov, ktoré by to v čiastočnej miere umožnili. Dizertačný projekt sa bude zameriavať aj na analýzu, vytváranie a overenie metód a algoritmov na spracovanie informácií, ktoré sú schopné spracovať, manažovať, vyhľadávať a sprístupniť rozsiahle informačné zdroje.
  2. Sémantické vyhľadávanie pomocou dopytov tvorených kľúčovými slovami
    Súčasný web tvoria dokumenty, ktoré predstavujú neštruktúrované informácie v prirodzenom jazyku. Sémantický web je primárne tvorený metadátami, ktoré predstavujú štruktúrované informácie o obsahu, entitách, ich vlastnostiach a reláciách. Predmetom aktívneho výskumu je použitie prirodzeného jazyka na vyhľadávanie informácií zo sémantických dát. Snahou je možnosť použitia dopytov formulovaných pomocou kľúčových slov. Problém možno vnímať ako nadstavbu klasického vyhľadávania informácií (information retrieval) zo zbierky dokumentov. Avšak pokiaľ pri klasickom vyhľadávaní informácií je požadovaným výsledkom zoznam dokumentov, pri vyhľadávaní informácií zo sémantických dát je výstupom zoznam entít, zdrojov zo sémantickej bázy. Metódy vyhľadávania informácií je potrebné kombinovať s s prístupmi využívajúce štruktúru sémantických dát.

Ing. Giang Nguyen, PhD. (giang.ui[at]savba.sk)

  1. Spracovanie informácií zamerané na situačné varovanie
    Téma sa zameriava na výskum v oblasti spracovania rozsiahlejších informácií na získavanie situačných prehľadov z reálneho sveta. Internet vecí (IoT) a rozsiahle údaje (Big Data) predstavujú z pohľadu komercie, priemyslu a výskumu dve aktuálne témy. Pojmom IoT sa označuje svet zariadení pripojených do internetu, čo je spôsob, akým sa rozsiahle údaje zhromažďujú, koncentrujú a spravujú. Dáta a informácie môžu pochádzať aj z iných zdrojov, napríklad sťahovaním informácií, z monitorovacích systémov, databázových systémov, atď. Pojem rozsiahle údaje navyše označuje aj analýzy, ktoré nad týmito údajmi prebiehajú s cieľom získania použiteľných výsledkov. Pri riešení problematiky je možnosť zapojenia sa do výskumných projektov s podporou pokročilých technológií ako vysoko-výkonné počítanie, dátová analytika a simulácie životných scenárov.

Ing. Milan Rusko, PhD. (rusko.ui[at]savba.sk)

  1. Automatická extrakcia informácií spracovaním prirodzeného jazyka
    Téma sa zameriava na oblasť spracovania textov, dokumentov a webu. Cieľom je analyzovať, vytvoriť a overiť metódy a algoritmy na riešenie úloh extrakcie informácií, rozpoznávania názvoslovných entít ako aj spracovania dostupných zdrojov z webu a ich využitie v metódach štatistického spracovania prirodzeného jazyka. Je možné špecializovať sa na spracovanie slovenského alebo anglického jazyka prípadne na viac-jazyčné prístupy.
  2. Neurónové siete (Deep Neural Networks) v rozpoznávaní reči
    Uvedenie neurónových sietí typu Deep Neural Networks do systémov rozpoznávania reči podstatne zlepšilo spoľahlivosť rozpoznávačov a predovšetkým ich odolnosť voči zmenám v charakteristikách hlasu hovoriaceho a prenosového kanála. Doktorand vo svojej práci podá prehľad o tomto novom prístupe a jeho použití vo svete. Upraví existujúce rečové databázy vyvinuté na UI SAV do formy potrebnej pre tento typ prístupu, použije tieto databázy na na vývoj a trénovanie akustických modelov v slovenčine a porovná výsledky rozpoznávania s predošlým prístupom.
  3. Metódy narušenia overenia identity hovoriaceho podľa hlasu a ochrana proti nim
    Systémy automatického overenia identity hovoriaceho podľa hlasu môžu byť narušené s pomocou metód, ako napodobnenie hlasu, syntéza hlasu, špeciálnymi umelými signálmi a podobne. Práca podá prehľad súčasných prístupov k verifikácii hovoriaceho vo svete, ako aj metód narušenia tejto ochrany. Použije rečové syntetizátory vyvinuté na UI SAV na zistenie zraniteľnosti súčasných systémov verifikácie hovoriaceho voči takýmto útokom a pokúsi sa navrhnúť protiopatrenia proti nim.

Ing. Dinh Viet Tran, PhD. (viet.tran[at]savba.sk)

  1. Vývoj, nasadenie a orchestrácia aplikácií v cloudovom počítaní
    S pokrokom cloudových technológií sa ukázala potreba skúmať vývoj a nasadenie služieb a aplikácií v cloudovom prostredí. Motiváciou pre takýto vývoj a nasadenie boli ekonomické a technologické dôvody. Na strane ekonomickej cloudové počítanie môže poskytnúť významné šetrenie nákladov vzhľadom na zvýšené využívanie virtuálnych zdrojov. Ďalej cloudové počítanie umožňuje rýchle sprístupnenie služieb, čím sa zvyšuje efektívnosť práce používateľov, čo motivuje veľké firmy vytvárať svoj zisk z poskytnutých služieb. Avšak ekonomické záujmy poskytovateľov služieb majú snahu udržať si svoje vlastné proprietárne technológie, výsledkom čoho je „uzamknutie“ zákazníkov v používaní služieb len daného poskytovateľa. Hoci niekoľko štandardizácií a riešení sa v tejto oblasti objavilo, nepriniesli konkrétne komplexné riešenie pre vývoj služieb a ich nasadenie v cloudovej infraštruktúre typu IaaS. Preto z hľadiska univerzálnych cloudových používateľov je potrebný softvérový nástroj, ktorý pomôže vyriešiť uvedený problém. Cieľom dizertačnej práce je navrhnúť nový prístup, metódu a nástroje pre riešenie problémov vývoja, nasadenia a orchestrácie aplikácií medzi rôznymi cloudovými infraštruktúrami.