====== Přehled ======

  - Softwarové inženýrství
    - Byznys modelování. Diagramy aktivit a tříd.
    - Specifikace požadavků. Diagramy scénářů užití (Use Case) a sekvenční diagramy.
    - Analýza a návrh systému. Diagramy tříd, relace mezi třídami a organizace modelů.
    - //Modelování dynamického chování objektů pomocí sekvenčních a stavových diagramů.//
    - Implementace systému. Diagramy komponent a nasazení.
    - Formální metody specifikace. Jazyk OCL a způsob jeho použití.
    - Návrhové vzory tvořící. Vzory Továrna, Tovární metoda a Prototyp.
    - Návrhové vzory strukturální. Vzory Kompozit, Adaptér, Dekoratér a Proxy.
    - Návrhové vzory chování. Vzory Řetěz zodpovědnosti, Příkaz, Iterátor, Pozorovatel, Stav a Strategie.
    - Využití abstrakce při návrhu programových systémů - abstraktní datové typy, abstrakce algoritmů, rekurze.
    - Komponentní technologie - principy, struktura komponent, vlastnosti, metody, události.
    - Návrh aplikací v prostředí Internetu, architektury, webové služby, zabezpečení.

  - **Základy teoretické informatiky**
    - Konečné automaty, regulární výrazy, uzávěrové vlastnosti třídy regulárních jazyků.
    - Bezkontextové gramatiky a jazyky. Zásobníkové automaty, jejich vztah k bezkontextovým gramatikám.
    - Matematické modely algoritmů - Turingovy stroje a stroje RAM. Složitost algoritmu, asymptotické odhady. Algoritmicky nerozhodnutelné problémy.
    - Třídy složitosti problémů. Třída PTIME a NPTIME, NP-úplné problémy.
    - Pojem relace, homogenní a heterogenní relace, operace s relacemi, vlastnosti. Typy binárních relací. Relace ekvivalence a relace uspořádání.
    - //Obecný pojem operace a obecný pojem algebra. Algebry s jednou a dvěma binárními operacemi. Homomorfismy. Grupy, Booleovy algebry.//
    - Obecná rezoluční metoda a logické programování: rezoluční pravidlo a algoritmus unifikace v predikátové logice 1. řádu.
    - **Pojem (přímého a nepřímého) důkazu. Úplnost důkazových kalkulů v predikátové logice 1. řádu, (ne)rozhodnutelnost, neúplnost teorií obsahujících aritmetiku.**

  - **Softwarové inženýrství**
    - Deklarativní programovací jazyky, význam funkcionálního a logického programování.
    - //Struktura a činnost překladače, tvar zdrojového a cílového programu. Interpretační a kompilační překlad. Fáze překladu, vnitřní struktura překladače.//
    - Vyšší programovací jazyky a jejich moderní rysy (správa paměti, implementace objektově orientovaných prvků, výjimky).
    - UML, základní diagramy a použití.
    - Návrhové vzory, jejich rozdělení a příklady.
    - //**Atributovaný syntaxí řízený překlad. Sémantické akce.**//
    - **Softwarový proces, postup a metody tvorby softwarového produktu.**

  - Informační systémy
    - //Analýza datová, normální formy relací. Analýza funkční, dynamická - metody a nástroje.//
    - Návrh implementace, metody a nástroje.
    - Paralelní procesy v databázích. Transakce, zamykání, uváznutí, dvoufázový protokol.
    - Architektury databázových systémů. Distribuované báze dat, definice, centralizace řízení, rozmístění dat.
    - Architektury informačních systémů v prostředí Internetu.

  - Počítačová grafika
    - Základní metody výstupu grafické informace. Technické a softwarové prostředky pro grafický výstup.
    - Reprezentace barev (systémy RGB, HSV, HLS, CMY, CMYK).
    - Komprese obrazu, zejména ztrátová komprese JPEG a MPEG.

  - **Počítače a sítě**
    - **Architektura univerzálních mikroprocesorů. Principy urychlování činnosti procesorů.**
    - **Základní vlastnosti monolitických počítačů a jejich typické integrované periférie. Možnosti použití.**
    - **Struktura OS a jeho návaznost na technické vybavení počítače.**
    - **Protokolová rodina TCP/IP.**
    - Metody sdíleného přístupu ke společnému kanálu.
    - Problémy směrování v počítačových sítích. Adresování v IP, překlad adres (NAT).
    - Bezpečnost počítačových sítí s TCP/IP: útoky, paketové filtry, stavový firewall. Šifrování a autentizace, virtuální privátní sítě.

====== Softwarové inženýrství ======
===== Byznys modelování. Diagramy aktivit a tříd. =====

  * aktivitní diagram: aktivita, tok, rozhodnutí, začátek/konec, fork/join
  * use-case diagram
  * BPMN, eEPC

===== Specifikace požadavků. Diagramy scénářů užití (Use Case) a sekvenční diagramy. =====
===== Analýza a návrh systému. Diagramy tříd, relace mezi třídami a organizace modelů. =====
===== Modelování dynamického chování objektů pomocí sekvenčních a stavových diagramů. =====
===== Implementace systému. Diagramy komponent a nasazení. =====

  * diagram komponent: komponenta, rozhraní, závislost; různé stereotypy: infrastructure, database, application
  * diagram nasazení: uzly, komponenty

===== Formální metody specifikace. Jazyk OCL a způsob jeho použití. =====

  * konečný automat
  * algebraické specifikace - představení, popis, signatury, axiomy
  * OCL
    * deklarativní, bez vedlejších efektů, napojení na UML (napojení na MOF - Meta-Object Facility)
    * context - třída, metoda
    * typy - Boolean, Integer, Real, String
    * conditions - invariant, pre, post, body, def, init, derive
    * operátory - and, or, not, implies, promenna@pre
    * části - if/then/else/endif, let/in, self, 
    * kolekce
      * Set, Bag, OrderedSet, Sequence
      * sum, size, count(obj), asSet (a další), append, prepend, in/excludes, in/excludesAll, in/excluding, indexOf, isEmpty
      * forAll, exists, collect, select, reject, isUnique, iterate(iter; accum | expres), sortedBy

===== Návrhové vzory tvořící. Vzory Továrna, Tovární metoda a Prototyp. =====

  * Singleton
  * Tovární metoda je na jeden typ, Továrna na více příbuzných typů
  * Prototyp je na klonování

===== Návrhové vzory strukturální. Vzory Kompozit, Adaptér, Dekoratér a Proxy. =====
===== Návrhové vzory chování. Vzory Řetěz zodpovědnosti, Příkaz, Iterátor, Pozorovatel, Stav a Strategie. =====

  * Řetěz zodpovědnosti - každý má následovníka
  * Strategie - napojená na Context

===== Využití abstrakce při návrhu programových systémů - abstraktní datové typy, abstrakce algoritmů, rekurze. =====

  * oddělení implementace, rozhraní, implementace v OOP (zapouzdření, integrita vnitřku
  * diagram signatury
  * operace typu konstruktor, selektor a modifikátor
  * asociativní pole, zásobník, seznam, fronta, iterátor, množina, zobrazení, textový řetězec, strom, halda

===== Komponentní technologie - principy, struktura komponent, vlastnosti, metody, události. =====
===== Návrh aplikací v prostředí Internetu, architektury, webové služby, zabezpečení. =====

====== Základy teoretické informatiky ======
===== Konečné automaty, regulární výrazy, uzávěrové vlastnosti třídy regulárních jazyků. =====

  * DKA: stavy, vstupní abeceda, přechodová funkce, počáteční stav, přijímací stavy
  * NKA: přechodová funkce a počáteční stavy jiné
  * normovaný tvar
  * jazyk KA
  * uzavřený vůči: sjednocení, průniku, zřetězení, iteraci, doplňku, rozdílu, levému a pravému kvocientu
  * regulární výrazy, konstrukce automatu, převod

===== Bezkontextové gramatiky a jazyky. Zásobníkové automaty, jejich vztah k bezkontextovým gramatikám. =====

  * CFG = neterminály, terminály, startovací neternimál, pravidla
  * zápis pravidel
  * levá a pravá derivace, derivační strom, jednoznačná gramatika
  * zásobníkový automat = stavy, vstupní abecena, zásobníková abeceda, počáteční stav, počáteční symbol zásobníku, přechodová funkce
    * přijímající, kdyz skončí s přecčteným slovem a prázdným zásobníkem

===== Matematické modely algoritmů - Turingovy stroje a stroje RAM. Složitost algoritmu, asymptotické odhady. Algoritmicky nerozhodnutelné problémy. =====
===== Třídy složitosti problémů. Třída PTIME a NPTIME, NP-úplné problémy. =====
===== Pojem relace, homogenní a heterogenní relace, operace s relacemi, vlastnosti. Typy binárních relací. Relace ekvivalence a relace uspořádání. =====

  * reflexivni, tranzitivni, symetricka, antisymetricka, asymetricka
  * ekvivalence = refl, sym, tran
  * castecne usporadani = refl, tran, antisym
  * ostre usporadani = asym, tran
  * zobrazeni

===== Obecný pojem operace a obecný pojem algebra. Algebry s jednou a dvěma binárními operacemi. Homomorfismy. Grupy, Booleovy algebry. =====

  * operace = postup ze vstupů na výstupy
  * nulární, unární, binární, ternární
  * aritmetické, logické, vektorové, ...
  * algebra = část matematiky studující operace a relace; daná nosičem a množinou operací
  * grupoid = algebraická struktura s jednou operací; konečný nosič = konečný grupoid; 
    * pologrupa - asociativní
    * monoid - jednotkový prvek
    * grupa - inverzní prvky
    * Abelova grupa - komutativní
  * okruh - dvě operace
  * těleso - má inverzní prvky; (Z, +, .) = okruh, (R, +, .) = těleso
  * homomorgismus = zobrazení mezi grupoidy
  * Booleova algebra: (A, ^, v, -, 0, 1)
    * komutativita, distributivita, neutralita 0 a 1, komplementarita, nedegenerovanost

===== Obecná rezoluční metoda a logické programování: rezoluční pravidlo a algoritmus unifikace v predikátové logice 1. řádu. =====

  * **skolemizace**: EI, přejmenovaní proměnných, elim. kvant., přenesení negace doprava, přenesení kvantifikátorů doleva, doplnění konstant a funkcí, distribuce, zjednodušení
  * unifikace
  * rezoluční pravidlo

===== Pojem (přímého a nepřímého) důkazu. Úplnost důkazových kalkulů v predikátové logice 1. řádu, (ne)rozhodnutelnost, neúplnost teorií obsahujících aritmetiku. =====

  * teorémy, hypotézy
  * korektnost: vše dokazatelné je pravdivé
  * sémantická úplnost: vše pravdivé je dokazatelné
  * Hilbertova snaha o popsání matematiky, Godel dokazal neúplnost (něco nelze ani dokázat ani vyvrátit)
  * PL1 je úplný
  * rozhodnutelnost teorie
  * Robinsonova aritmetika (konečně axiomatizovatelná) + schéma axiomů indukce = Peanova aritmetika (nekonečně axiomatizovatelná)
  * rekurzivní axiomatizovatelnost - algoritmus v konečném čase rozhodující o axiomu

====== Softwarové inženýrství ======
===== Deklarativní programovací jazyky, význam funkcionálního a logického programování. =====

  * Prolog
  * SQL
  * Lisp, Scheme
  * Haskell
  * čisté funkce - deterministické, bez vedlejších efektů
  * striktní a nestriktní vyhodnocení - pořadí a použití nekonečných množin apod.

===== Struktura a činnost překladače, tvar zdrojového a cílového programu. Interpretační a kompilační překlad. Fáze překladu, vnitřní struktura překladače. =====

  * lexikální analýza - regulární jazyk
  * syntaktická analýza - bezkontextová gramatika
  * sématická analýza - typová kontrola
  * mezikód - tříadresní kód, zásobníkový kód - optimalizace
  * tabulka symbolů
  * preprocesor

===== Vyšší programovací jazyky a jejich moderní rysy (správa paměti, implementace objektově orientovaných prvků, výjimky). =====

  * interpretované / kompilované
  * imperativní (strukturované, objektové) / deklarativní (funkcionální, logické)
  * správa paměti: ruční / automatická
    * přidělování: zásobník / halda (first fit, best fit, buddy systém)
    * regenerace: dvoufázové značkování / počítání odkazů; defragmentace
  * procesy a vlákna: synchronizace
  * výjimky
  * zapouzdření, dědičnost, polymorfismus

===== UML, základní diagramy a použití. =====

  * **struktura**: třídní, objektový, komponentní, package, deployment
  * **chování**: aktivitní, sekvenční, stavový, use-case

===== Návrhové vzory, jejich rozdělení a příklady. =====

  * **tvořící** - továrna, prototyp, singleton
  * **strukturální** - kompozit, adaptér, proxy, dekorátor
  * **chování** - řetěz zodpovědnosti, příkaz, iterátor, pozorovatel

  * **antivzory** - magické tlačítko (kód v UI), cyklická závislost

===== Atributovaný syntaxí řízený překlad. Sémantické akce. =====
===== Softwarový proces, postup a metody tvorby softwarového produktu. =====

====== Informační systémy ======
===== Analýza datová, normální formy relací. Analýza funkční, dynamická - metody a nástroje. =====

  * konceptuální model, logický model, fyzický model
  * Armstrongova pravidla: triviální závislost, tranzitivita, kompozice, dekompozice
  * normální formy
    * 1.NF - atomické atributy
    * 2.NF - úplná závislost na klíči
    * 3.NF - bez závislosti mezi sekundárními atributy
    * B-C NF - všechny závislosti obsahují klíč
    * 4.NF - bez multizávislostí
  * **datová analýza** - lineární zápis entitních typů, 2x ERD, datový slovník + integritní omezení
  * **funkční analýza** - funkční požadavky, DFD, minispecifikace
  * **dynamická analýza** - stavový diagram (stavy, podmínky, akce), životní cyklus entity

===== Návrh implementace, metody a nástroje. =====

  * konkretizace analýzy
  * systémový návrh: HW a SW prostředí, nefunkční vlastnosti, architektura prostředí, časový harmonogram
  * doplnění funkční analýzy: minispecifikace - algoritmy, transakce, indexy, rozmístění dat, kontrola rozpoznatelnosti stavů, moduly a afinita funkcí
  * mezní provoz: spuštění a instalace, zálohování, archivace, pád a zotavení
  * doplnění systémových funkcí: uživatelé, logování

===== Paralelní procesy v databázích. Transakce, zamykání, uváznutí, dvoufázový protokol. =====

  * zpožděná aktualizace, přímá aktualizace, stínové stránkování
  * zamykání: souborů, tabulek, záznamů, buňek
  * zámky: sdílený, výlučný
  * uváznutí (deadlock)
    * prevence - čekání na všechny zámky
    * plánovače
    * časová razítka
    * detekce a ukončení transakce

===== Architektury databázových systémů. Distribuované báze dat, definice, centralizace řízení, rozmístění dat. =====

  * centrální, file-server, klient-server (+ distribuované)
  * distribuovanost - centralizované / decentralizované řízení
  * rozmístění - replikace, fragmentace
  * cloud

===== Architektury informačních systémů v prostředí Internetu. =====

  * třívrstvé architektury
  * tenký / tlustý klient
  * komponenty různých architektur: J2EE, ASP.NET

====== Počítačová grafika ======
===== Základní metody výstupu grafické informace. Technické a softwarové prostředky pro grafický výstup. =====

  * prostředky pro vstup: tablet, stylus, myš, skener, foťák, kamera
  * prostředky pro výstup: dočasný - obrazovka (CRT, LCD, plasma), trvalý - tiskárna (jehličky, inkoust, laser)
  * metody kreslení, vyhlazování čar, ořezávání čar

===== Reprezentace barev (systémy RGB, HSV, HLS, CMY, CMYK). =====

  * HSV = hue, saturation, value (brightness); barevný kužel

===== Komprese obrazu, zejména ztrátová komprese JPEG a MPEG. =====

  * BMP, PCX - RLE
  * PNG - LZW
  * JPEG
    - převod do YUV (jas + barva)
    - rozdělení na makrobloky
    - kvantizace
    - Huffmanovo kódování
  * MPEG - rámce: I (celé), P (z minulých), B (z minulých i budoucích)

====== Počítače a sítě ======
===== Architektura univerzálních mikroprocesorů. Principy urychlování činnosti procesorů. =====

===== Základní vlastnosti monolitických počítačů a jejich typické integrované periférie. Možnosti použití. =====
===== Struktura OS a jeho návaznost na technické vybavení počítače. =====

  * procesory
  * procesy
  * paměť
  * soubory
  * v/v
  * síť

  * monolitické / modulární / otevřené

===== Protokolová rodina TCP/IP. =====

  * OSI vrstvy: Physical, Link, Network, Transport, Session, Presentation, Application
  * TCP/IP vrstvy: Network, Internet, Transport, Application
  * protokoly: SMTP, POP3, FTP, Telnet, DNS, TFTP, SSH, SNMP
  * TCP / UDP
  * ARP, RARP - překlady IP adres na MAC adresy
  * DHCP, BOOTP
  * ICMP - echo a další

===== Metody sdíleného přístupu ke společnému kanálu. =====

  * Aloha - netestuje médium, používá potvrzování
    * taktovaná Aloha - redukce kolizního slotu
    * řízená Aloha - prodlužuje čekání mezi pokusy
  * CSMA - příposlech na médiu, nutná krátká vzdálenost
    * p-naléhavost, varianty podle pravděpodobnosti vysílání (testuje volnost kanálu 1x / pokaždé)
    * CD - jam signál
  * deterministicky 
    * centrálně: cyklická výzva / binární vyhledávání / na žádost
    * distribuovaně: rezervace kanálu / logický kruh (token) / virtuální logický kruh (vysílání může začít v předem daném intervalu)

===== Problémy směrování v počítačových sítích. Adresování v IP, překlad adres (NAT). =====
===== Bezpečnost počítačových sítí s TCP/IP: útoky, paketové filtry, stavový firewall. Šifrování a autentizace, virtuální privátní sítě. =====

  * paketový filtr - 2., 3. a 4. úroveň
  * stavový firewall - 5. a vyšší úroveň - FTP
  * aplikační brány (proxy firewall)
  * (D)DoS útoky
  * VPN - SSL / IPSec