Aplikovaná informatika

Charakteristika študijného programu

Študijný program mAIN patrí podľa Národnej klasifikácie vzdelania MŠVVaŠ SR do magisterského stupňa (II. stupeň) vysokoškolského vzdelávania.

Podľa klasifikácie počítačových (computing) disciplín vypracovanej renomovanými profesijnými organizáciami ACM a IEEE-CS, ktorá sa štandardne používa aj na medzinárodnej úrovni, sa mAIN zameriava na tieto disciplíny: 

1. Informatika (Computer Science, CS)
2. Softvérové inžinierstvo (Software Engineering, SE)
3. Dátová veda (Data Science, DS)

Študijný program mAIN pozostáva z povinného základu (študijné bloky A, BA, BB, BC) a voliteľnej špecializácie (bloky S1, S2, S3, S4, S5).

Voliteľnými špecializáciami sú: 

• S1: Počítačová grafika a videnie (špecializácia v rámci disciplíny Informatika)
• S2: Umelá inteligencia (špecializácia v rámci disciplín Informatika a Dátová veda)
• S3: Programovanie a tvorba informačných systémov (obsahuje predmety z niekoľkých disciplín: Informatika, Softvérové inžinierstvo, Informačné systémy)
• S5: Softvérové inžinierstvo (špecializácia v rámci Softvérové inžinierstvo)
• S4: Tvorba softvéru pre vzdelávanie (špecializácia v rámci disciplíny Informatika) Veda, priemysel, vzdelávanie 

Študijný program mAIN umožňuje študentom si vybrať špecializáciu podľa vlastnej preferencie. Vo všeobecnosti je študijný program navrhnutý tak, aby si študent mohol vybrať z týchto základných profesijných smerovaní:

• Veda a výskum – Na túto oblasť sa zameriavajú bloky S1.
• Počítačová grafika a videnie a S2.
• Umelá inteligencia. IT priemysel – Túto oblasť pokrýva blok S5.
• Softvérové inžinierstvo a blok S3.
• Programovanie a tvorba informačných systémov.
• Vzdelávanie – Na túto oblasť sa zameriava blok S4. Tvorba softvéru pre vzdelávanie

Študijný program mAIN zároveň umožňuje študentom, aby si podľa vlastných preferencií vyberali aj predmety z iných študijných blokov, než iba s nimi zvoleného bloku špecializácie.

Čo vás čaká v študijnom programe?

Veda, priemysel, vzdelávanie

Nový študijný program mAIN umožňuje študentom si vybrať špecializáciu podľa vlastnej preferencie.  Vo všeobecnosti je študijný program navrhnutý tak, aby si študent mohol vybrať z týchto základných profesijných smerovaní: 

1. Veda a výskum – Na túto oblasť sa zameriavajú bloky S1. Počítačová grafika a videnie a S2. Umelá inteligencia.
2. IT priemysel – Túto oblasť pokrýva blok S5. Softvérové inžinierstvo a  blok S3. Programovanie a tvorba informačných systémov.
3. Vzdelávanie – Na túto oblasť sa zameriava blok S4. Tvorba softvéru pre vzdelávanie

Študijný program mAIN zároveň umožňuje študentom, aby si podľa vlastných preferencií vyberali aj predmety z iných študijných blokov, než iba s nimi zvoleného bloku špecializácie. 

Špecializácia S5 Softvérové inžinierstvo

Nový blok Softvérové inžinierstvo je hlavným blokom špecializácie, ktorý si vyberajú študenti, ktorí vidia svoje uplatnenie v IT priemysle, či už vo veľkých softvérových firmách alebo softvérových start-upoch. Vyučujúcimi v tomto bloku sú predovšetkým odborníci zo špičkových slovenských softvérových firiem pod garanciou pedagógov z KAI FMFI.

Blok Softvérové inžinierstvo sa zameriava na tieto hlavné témy: 

1. Princípy vývoja komplexných systémov. – V rámci témy sa študenti naučia princípy vývoja viacvrstvových internetových/intranetových systémov s moderným front-endom vo frameworku Angular, back-endom v JavaEE a .NET a s využitím automatizovaného DevOps procesu. Hlavným predmetom témy je Vývoj veľkých softvérových aplikácií.
2. Tímový vývoj softvérových systémov s využitím agilných metodík. – V rámci tejto témy si študenti prehĺbia svoje vedomosti v agilných metódach a budú riešiť tímový projekt na báze metodiky SCRUM s využitím nástroja Jira. Hlavným predmetom tejto témy je Agilný vývoj softvéru v tíme.
3. Princípy vývoja moderných aplikácií. - V rámci tejto témy sa študenti naučia princípy moderného vývoja natívnych aplikácií pre cloud. Prakticky si vyskúšajú nástroje ako Docker, Kafka a cloudy Amazoon AWS, resp. MS Azure. Hlavným predmetom témy je Vývoj natívnych aplikácií pre cloud.
4. Softvérové architektúry. –  V rámci tejto témy získa študent systematický prehľad o architektonických a návrhových vzoroch podľa knižnej série Buschmann a kol: Pattern-oriented Software architecture. Na cvičeniach sa budú študenti snažiť vylepšiť svoje existujúce projekty zovšeobecňovaním a refaktorovaním do vzorov. Hlavným predmetom je Architektúra softvérových systémov.
5. Rozšírenie a prehĺbenie vedomostí z bakalárskeho štúdia. – Do tejto oblasti patria dva predmety: Databázy 2 a Pokročilé programovanie v Jave. V predmete Databázy 2 sa študenti naučia pokročilé črty relačných databáz a základné princípy NoSQL databáz s príkladmi Elasticsearch, Redis či Hadoop. Predmet Pokročilé programovanie v Jave nadviaže na úvod do jazyka Java z bakalárskeho predmetu Programovanie 4. V tomto predmete sa študenti naučia tak pokročilé črty jazyka Java, napríklad Reflection, ako aj rozširujúce štandardy pre programovanie enterprise aplikácií, predovšetkým CDI, JAX-RS, JAX-WS a JPA.
6. Softvérová analýza. – V rámci tejto oblasti získajú študenti široký prehľad nielen o technikách softvérovej analýzy (use cases, UML, BPMN), ale tiež o technikách biznis analýzy a enterprise modelovania (ArchiMate, TOGAF, CBA). Tieto techniky budú ilustrované na zjednodušených príkladoch z reálnych softvérových projektov v bankovníctve. Téma sa vyučuje v predmete Techniky softvérovej analýzy.

Špecializácia S3 Programovanie a tvorba informačných systémov

Blok S3 Programovanie a tvorba informačných systémov je pôvodným softvérovým blokom študijného programu mAIN. Rozširuje a prehlbuje vedomosti a zručnosti študenta z oblasti programovania z bakalárskeho študijného programu AIN. Sústreďuje na klasické témy informatiky ako sú programovacie paradigmy, databázy, agilný vývoj softvéru či webový dizajn. V porovnaní s blokom S5 Softvérové inžinierstvo je blok S3 menej „technologický“ – neobsahuje témy ako sú softvérové architektúry, vývoj komplexných aplikácií alebo aplikácií pre cloud.

Blok Programovanie a tvorba informačných systémov pokrýva tieto témy: 

1. Funkcionálne programovanie – Funkcionálne programovanie je paradigma programovania, ktorá vychádza z formálneho výpočtového modelu, lambda kalkul. Nie je to však iba akademický koncept, ale jeho princípy sa premietli aj do viacerých štandardných programovacích jazykov ako Python, JavaScript, Java, C++, Kotlin a ďalších. Predmet Funkcionálne programovanie sa zameria na podstatu paradigmy a na ilustráciu použije jazyk Haskell, ktorý je čistý a elegantný jazyk funkcionálneho programovania.
2. Pokročilé programovanie v Jave - Predmet Pokročilé programovanie v Jave nadviaže na úvod do jazyka Java z bakalárskeho predmetu Programovanie 4. V tomto predmete sa študenti naučia tak pokročilé črty jazyka Java, napríklad Reflection, ako aj rozširujúce štandardy pre programovanie enterprise aplikácií, predovšetkým CDI, JAX-RS, JAX-WS a JPA.
3. Návrh webových stránok a webových používateľských rozhraní - V rámci predmetu Webové technológie a metodológie sa študenti naučia princípy a metodiky navrhovania webových stránok, webových aplikácií, webových používateľských rozhraní a webového obsahu. Študenti sa detailne oboznámia a prakticky si vyskúšajú metodiky spadajúce pod oblasť dizajnu zameraného na potreby používateľov (user experience / interaction design), vrátane výskumu a modelovania používateľov a procesu prototypovania a testovania používateľských rozhraní.
4. Databázy – Predmet Databázy 2 nadväzuje na predmet Databázy 1  z bakalárskeho štúdia. V rámci predmetu Databázy 2 sa študenti naučia, ako písať efektívne SQL dopyty, pracovať s geografickými dátami a XML a JSON štruktúrami. Naučia sa tiež základné princípy NoSQL databáz s príkladmi Elasticsearch, Redis či Hadoop.
5. Programovanie v operačných systémoch – V predmete Programovanie v operačných systémoch sa študenti naučia vytvárať systémové a nízkoúrovňové programy a služby, ktoré komunikujú priamo s operačným systémom resp. hardvérom. Získajú prehľad o rozhraniach medzi operačným systémom a používateľským kódom a o prístupoch a technikách vhodných na tvorbu systémových programov.
6. Agilný vývoj softvéru – V rámci tejto témy sa študenti naučia používať základne metódy a techniky agilného vývoja softvéru ako sú agilné plánovanie, párové programovanie, testmi riadený vývoj a refaktorizácia. Tieto budú realizovať na vlastnom skupinovom projekte. Hlavným predmetom témy je Extrémne programovanie. Ďalším predmetom je Agilný vývoj softvéru v tíme.

Záverečné práce

Diplomovou prácou má študent preukázať schopnosť samostatne získavať teoretické a praktické poznatky založené na súčasnom stave vedy a tvorivo ich uplatňovať, používať a rozvíjať. Záverečnú prácu vypracuje študent pod vedením vedúceho záverečnej práce. Vedúci záverečnej práce vypracuje na záverečnú prácu písomný posudok a navrhne jej hodnotenie. Záverečnú prácu posudzuje oponent. Oponent vypracuje na záverečnú prácu písomný posudok a navrhne jej hodnotenie.

Príklady úspešných záverečných prác našich študentov:

• Mgr. Linda Jurkasová Algorithm development for the segmentation of astronomical images with unique features, 2021 (in English) 
• Mgr. Dana Škorvánková: Deep Learning-based Human Pose Estimation from 3D Data, 2020 (in English) 
• Mgr. Dáša Keszeghová, Detekcia nádorov prostaty v MR snímkach, 2021 

Uplatnenie absolventov

Absolvent štúdia magisterského študijného programu Aplikovaná informatika je teoreticky i prakticky pripravený tak, aby mohol 

• odborne pracovať pri príprave rozsiahlych programových produktov zo všetkých oblastí vrátane grafických a/alebo vizuálnych aplikácií, aplikácii umelej inteligencii  alebo pri tvorbe vzdelávacích aplikácii
• pôsobiť ako výskumný pracovník v rôznych zariadeniach základného a aplikovaného výskumu,
• pôsobiť ako asistent na  rôznych typoch vysokých škôl zameraných na informatiku,
• študovať v treťom stupni vysokoškolského vzdelávania v študijných programoch študijného odboru Informatika, resp. v programoch príbuzných študijných odborov.

Príklady profesií podľa nadobudnutej spôsobilosti:

• Architekt informačných systémov (Solution architect, IT architect) – Solution architect alebo integračný architekt rozsiahlych informačných systémov veľkých firiem, napríklad v softvérových vývojových firmách, v bankách, v poisťovniach, v telekomunikáciách, v obchodných firmách, vo výrobných podnikoch a ďalších.
• Vývojár informačných systémov (Software developer) – Vývojár front-endov/back-endov/full stack vývojár veľkých informačných systémov, vývojár v start-up spoločnosti.
• Vývojár-špecialista v oblasti počítačovej grafiky – Vývojár v oblastiach tvorby realistických obrazov a animácií alebo tam, kde sa využíva počítačové videnie (napr. strojársky alebo elektrotechnický priemysel, medicína, ochrana a bezpečnosť, kontrola, diaľkový prieskum Zeme) na pozíciách vyžadujúcich hlbokú znalosť princípov spracovania vizuálnej informácie
• Dátový vedec (Data scientist), Inžinier strojového učenia – Špecialista vo veľkých spoločnostiach využívajúci metódy machine learning, matematickej štatistiky a doménových znalostí na analýzu veľkého množstva dát a tvorbu predikcií
• Analytik vizualizácie údajov
• Vývojár inteligentných systémov riadiacich procesov – Vývojár v oblasti inteligentných robotických systémov
• IT analytik – Softvérový analytik komunikujúci s biznis zákazníkom a vytvárajúci štruktúrované špecifikácie softvérových systémov a ich jednotlivých funkcií.
• Výskumný pracovník v rôznych inštitúciách a spoločnostiach zaoberajúcich sa základným a aplikovaným výskumom
• Asistent na informatických katedrách rôznych typoch vysokých škôl.

Vďaka univerzálnosti získaného informatického myslenia a dobrej príprave z matematiky budú absolventi študijného programu schopní pružne sa adaptovať na vznikajúce potreby intelektuálnej činnosti v informačnej spoločnosti. Možnosti ich uplatnenia pritom siahajú za hranice hore uvedených aplikácií, pretože viacerí doterajší absolventi FMFI UK v oblasti  počítačovej grafiky, umelej inteligencie či programovania sa veľmi dobre uplatnili aj v ekonomickej sfére, najmä v priemysle a vo finančníctve.

Samostatne zárobkovo činná osoba, iniciácia startupu. Skúsenosti získané pri realizácii projektov a implementácii diplomových tém často v aktuálnych a ešte neriešených problémoch sú absolventi schopní pokračovať na riešení problému a založiť spoločnosť alebo startup. 20% absolventov sa uberá týmto smerom.