Detail předmětu
Vybrané kapitoly z matematiky
MAD Ak. rok 2021/2022 letní semestr
Předmět navazuje na povinné matematické předměty bakalářského a magisterského studia. Práce s matematickým aparátem je demonstrována spolu s prohloubením znalostí oblastí matematiky úzce souvisejících s informatikou a s ukázkou jejich aplikací v informatice. Jedná se zejména o logiku, důkazové techniky, rozhodovací procedury, teorii formálních modelů, svazy, pravděpodobnost a statistiku.
Okruhy k SDZ:
- Pokročilé techniky pro konečné automaty.
- Automatové techniky v rozhodovacích procedurách a verifikaci.
- Techniky SAT/SMT dokazování.
- Důkazové metody pro výrokovou a predikátovou logiku.
- Logické rozhodovací procedury.
- Galoisovo spojení, abstraktní interpretace, aplikace ve verifikaci.
- Modální a temporální logiky.
- Pokročilá teorie pravděpodobnosti.
- Stochastické procesy a jejich analýza.
- Pravděpodobnostní programovaní a inference.
- Pokročilé grafové algoritmy.
- Randomizované algoritmy.
- Procesové algebry.
Garant předmětu
Koordinátor předmětu
Jazyk výuky
Zakončení
Rozsah
- 26 hod. přednášky
Bodové hodnocení
- 100 bodů závěrečná zkouška
Zajišťuje ústav
Přednášející
Cvičící
Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu
Schopnost matematické formulace, řešení problémů pomocí matematického aparátu, zejména dokazování, prohloubení a procvičení základních matematických pojmů, přehled o některých pro informatiku stěžejních oblastech matematiky a jejich aplikacích v informatice, zejména v oblastech souvisejících s disertací.
Rozvinutí schopnosti exaktně se vyjadřovat a používat matematický aparát.
Cíle předmětu
- Umožnit doktorským studentům zorientovat se v matematických metodách používaných v informatice, zejména ve formálních metodách, se zaměřením na konkrétní téma disertace.
- Prohloubit schopnosti aplikace matematického aparátu obecně.
Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti
Základní pojmy o relacích, množinách, základy výrokové a predikátové logiky, základy algebry, základy konečných automatů.
Literatura studijní
- R. Smullyan. First-Order Logic. Dover, 1995.
- B. Balcar, P. Štěpánek. Teorie množin. Academia, 2005.
- C. M. Grinstead, J. L. Snell. Introduction to probability. American Mathematical Soc., 2012.
- G. Chartrand, A. D. Polimeni, P. Zhang. Mathematical Proofs: A Transition to Advanced Mathematics, 2013
- J. Hromkovič. Algorithmic adventures: from knowledge to magic. Dordrecht: Springer, 2009.
- Steven Roman. Lattices and Ordered Sets, Springer-Verlag New York, 2008.
- Biere, A., Heule, M., Van Maaren, H., Walsh, T. Handbook of Satisfiability, IOS Press, 2009
- Christel Baier and Joost-Pieter Katoen: Principles of Model Checking, MIT Press, 2008. ISBN: 978-0-262-02649-9
- Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, and Clifford Stein. 2009. Introduction to Algorithms, Third Edition (3rd. ed.). The MIT Press.
- D. Williansom, D. Shmoys. The Design of Approximation Algorithms. Cambridge, 2011
- A.R. Bradley, Z. Manna. The Calculus of Computation. Springer, 2007.
- D. P. Bertsekas, J. N. Tsitsiklis. Introduction to Probability, Athena, 2008. Scientific
- M. Huth, M. Ryan. Logic in Computer Science. Modelling and Reasoning about Systems. Cambridge University Press, 2004.
Osnova přednášek
- Pokročilé techniky pro konečné automaty.
- Automatové techniky v rozhodovacích precedurách a verifikaci.
- Techniky SAT/SMT dokazování.
- Důkazové metody pro výrokovou a predikátovou logiku.
- Logické rozhodovací procedury.
- Galoisovo spojení, abstraktní interpretace, aplikace ve verifikaci.
- Modální a temporální logiky.
- Pokročilá teorie pravděpodobnosti.
- Stochastické procesy a jejich analýza.
- Pravděpodobnostní programovaní a inference.
- Pokročilé grafové algoritmy.
- Randomizované algoritmy.
- Procesové algebry.
Průběžná kontrola studia
Předmět bude hodnocen zkouškou na konci semestru.
Zařazení předmětu ve studijních plánech
- Program DIT, libovolný ročník, povinně volitelný skupina O
- Program DIT, libovolný ročník, povinně volitelný skupina O
- Program DIT-EN (anglicky), libovolný ročník, povinně volitelný skupina O
- Program DIT-EN (anglicky), libovolný ročník, povinně volitelný skupina O
- Program VTI-DR-4, obor DVI4, libovolný ročník, volitelný
- Program VTI-DR-4, obor DVI4, libovolný ročník, volitelný
- Program VTI-DR-4 (anglicky), obor DVI4, libovolný ročník, volitelný
- Program VTI-DR-4 (anglicky), obor DVI4, libovolný ročník, volitelný