Diplomová práce pro akademický rok 2026/2027
Kromě níže uvedených témat může student navrhnout vlastní téma. S tímto tématem může oslovit libovolného vyučujícího, přednostně však ty, do jejichž oblastí zájmu navržené téma spadá. Pokud student nebude vědět, jaké téma si vybrat, může kontaktovat zástupce vedoucího katedry pro výuku, který mu s výběr poradí.
Eduard Bartl
Logické neuronové sítě
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj softwareLogické neuronové sítě jsou složeny z neuronů, které se chovají stejně jako logická konjunkce nebo disjunkce. Tento nový typ neuronových sítí byl představen v článku Ryan Riegel et al., Logical Neural Networks, arXiv preprint arXiv:2006.13155 publikovaném v roce 2020. Diplomant nastuduje zmíněný článek a bude se zabývat vztahem logických neuronových sítí a fuzzy logiky.
Dilworthův teorém a řešení fuzzy relačních rovnic
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatikaDiplomant se bude zabývat generováním množiny všech řešení fuzzy relačních rovnic s využitím Dilworthova teorému a dalších výsledků extremální teorie množin.
Radim Bělohlávek
Podobnost v binárních datech
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj softwarePodobnost v binárních datech je zásadní téma, které se objevuje v různých oblastech informatiky a má různorodá použití. Existuje více než 70 způsobů, jak měřit podobnosti binárních dat; první byly navrženy před více než 100 lety. Cílem práce je jednak popsat existující způsoby a jejich vzájemné vztahy, jednak provést experimentální porovnání těchto způsobů a také jejich porovnání s psychologickými daty popisujícími, jak vnímá podobnost člověk. Práce může mít teoretický i experimentální charakter (v závislosti na dohodě studenta a vedoucího).
Relace uspořádání z pohledu fuzzy logiky
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatikaCílem práce je popsat dosavadní přístupy k tzv. fuzzy uspořádání, popsat vztahy mezi nimi a ve spolupráci s vedoucím práce se dopracovat k novým pozorováním a výsledkům. Práce má teoretický charakter.
Binární data a kognitivní psychologie
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatikaCílem práce je popsat vybrané metody práce s binárními daty z pohledu poznatků kognitivní psychologie. Konkrétní obsah bude určen po dohodě studenta a vedoucího práce. Příkladem je zabývat se metodami, které v daných binárních dat hledají přirozené lidské pojmy. Práce může mít teoretický, algoritmický i experimentální charakter (v závislosti na dohodě studenta a vedoucího).
Očekávaná velikost konceptuálních svazů
Vhodné pro studenty programu/specializace:Student provede nastuduje literaturu o velikosti konceptuálního svazu, tj. o počtu shluků, tzv. formálních konceptů, které lze pomocí mnoha vyvinutých algoritmů najít v binárních datech. Provede experimenty, kterými ověří některé uváděné poznatky z literatury. Při tom se zaměří na experimentální ověření existujících teoretických předpovědí. Práce má experimentální charakter, ale v případě zájmu studenta je možné pracovat i na teoretických otázkách.
Jan Holcman
Taxonomie nad neúplnými daty
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatikaTaxonomie je vědní disciplína, jejímž cílem je roztřídit danou skupinu objektů podle sdílených vlastností na podskupiny (takzvané taxony) a výsledné podskupiny následně uspořádat do hierarchické struktury. Jako taxonomie pak bývá označována i samotná výsledná struktura. Na naší katedře byla vyvinuta metoda pro sestavení taxonomie za pomoci formální konceptuální analýzy. (Zmíněnou metodou pak byla sestavena taxonomie belemnitů, viz článek: R. Bělohlávek, M. Kostak, P. Osička (2013): Formal concept analysis with background knowledge: a case study in paleobiological taxonomy of belemnites, International Journal of General Systems, 42:4, 426-440.) Diplomant se pokusí rozšířit tuto metodu o možnost práce s neúplnou informací. Za tímto účelem nastuduje vybrané partie již existující teorie k formální konceptuální analýze nad neúplnými daty, kterou v případě potřeby dále rozvine.
Petr Jančar
Živost v Petriho sítích (či něco podobného)
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj softwarePráce může být zaměřena více na teoretické, či praktické aspekty, podle zaměření studenta. Jednalo by se o přehledové zpracování známých výsledků týkajících se problému (strukturální) živosti Petriho sítí a vytvoření softwarové aplikace umožňující experimentování v této oblasti (či v její vybrané části). Je možné se domluvit i na jiném příbuzném tématu podle zájmu studenta.
Jakub Juračka
Integrace sekvenační podobnosti a genotypických dat pro podporu GWAS analýz
Vhodné pro studenty programu/specializace: BioinformatikaCílem práce je rozšířit nástroj BLAST o možnost shlukování výsledků na základě přidaných genotypických informací. Standardní BLAST umožňuje vyhledávání sekvenční podobnosti, avšak nebere v úvahu populačně-genetické souvislosti mezi nalezenými pozicemi. Rozšířený nástroj by pomohl se správným zařazením genetických markerů na referenční genom v kontextu populační genetiky a povede k lepší interpretaci GWAS výsledků.
Téma dle vlastního návrhu studenta
Vhodné pro studenty programu/specializace: Obecná informatika Programování a vývoj software Informační technologie Učitelství Bioinformatika Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj software Počítačové systémy a technologieStudent může navrhnout vlastní téma pro svou DP.
Miroslav Kolařík
Ověřování redundance a nezávislosti axiomů
Vhodné pro studenty programu/specializace: Učitelství Umělá inteligence Obecná informatikaDiplomant vytvoří aplikaci pro zjednodušování axiomatických systémů zadaných identitami (rovnicemi). Aplikace bude vyhledávat redundantní axiomy jejich odvozením z ostatních axiomů a ověřovat nezávislost axiomů hledáním modelů, které splňují všechny axiomy daného systému kromě jednoho. Průběh odvozování a ověřování i nalezené modely budou uživateli prezentovány v přehledné formě s možností exportu.
Naivní bayesovské klasifikátory
Vhodné pro studenty programu/specializace: Učitelství Bioinformatika Umělá inteligence Obecná informatikaStudent implementuje vybrané varianty naivních bayesovských klasifikátorů (multinomický, Bernoulliho, Gaussův) a v textové části práce se zaměří na jejich praktické využití v různých oblastech, například při zpracování obrazu nebo diagnostice. Implementované algoritmy porovná z hlediska úspěšnosti klasifikace, výpočetní náročnosti a vhodnosti pro různé typy dat.
Vlastní téma
Vhodné pro studenty programu/specializace: Učitelství Bioinformatika Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj softwarePřesné zadání vznikne na základě oboustranné domluvy.
Program na podporu výuky
Vhodné pro studenty programu/specializace: UčitelstvíPo vzájemné dohodě si diplomant zvolí oblast související s informatikou, kterou zpracuje formou interaktivního výukového programu doplněného učebním textem odpovídajícího rozsahu. Příklady vhodných témat: binární relace, algebraické struktury, teorie svazů, predikátová logika, metrické prostory, fraktály, konečné automaty, šifrování, kódování a komprese dat. Konečná podoba zadání bude upřesněna po dohodě s diplomantem.
Kvantové počítače: současný stav, možnosti a perspektivy
Vhodné pro studenty programu/specializace: Učitelství Bioinformatika Umělá inteligence Obecná informatikaCílem práce je zmapovat současný stav vývoje kvantových počítačů, jejich architektury, dostupné algoritmy a nástroje a analyzovat jejich současné možnosti a omezení. Diplomant provede simulace vybraných kvantových algoritmů na klasickém počítači a nastíní možné směry dalšího vývoje této technologie.
Numerické metody pro výpočet určitého integrálu
Vhodné pro studenty programu/specializace: Učitelství Bioinformatika Umělá inteligence Obecná informatikaCílem práce je studium a implementace vybraných numerických metod pro aproximaci určitého integrálu. Práce se zaměří také na teoretickou analýzu jejich přesnosti a na experimentální porovnání z hlediska efektivity.
Vývoj hry nebo výukové aplikace ve virtuální realitě
Vhodné pro studenty programu/specializace: Učitelství Bioinformatika Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj softwareDiplomant navrhne a implementuje hru nebo výukový program ve virtuální realitě s využitím headsetu Meta Quest 3. Výslednou aplikaci optimalizuje z hlediska grafiky a výkonu s cílem zajistit její plynulý chod. Na základě uživatelského testování následně vyhodnotí její použitelnost, komfort při používání a celkový uživatelský dojem. Konkrétní název práce a dílčí cíle budou upřesněny po dohodě s diplomantem.
Kryptografie založená na eliptických křivkách – téma již není volné
Vhodné pro studenty programu/specializace: Učitelství Bioinformatika Umělá inteligence Obecná informatikaDiplomant popíše základní principy kryptografie založené na eliptických křivkách a porovná její výhody a nevýhody s vybranými alternativními kryptografickými metodami. V praktické části implementuje vybraný standardní algoritmus založený na eliptických křivkách a navrhne jeho vlastní modifikaci. Obě řešení porovná z hlediska bezpečnosti, výpočetní náročnosti a praktické použitelnosti.
Automatický převod jednohlasé hudební nahrávky do notového zápisu – téma již není volné
Vhodné pro studenty programu/specializace: Učitelství Bioinformatika Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj softwareCílem práce je navrhnout a implementovat aplikaci pro automatický převod jednohlasé hudební nahrávky do notového zápisu. Diplomant prostuduje vhodné metody zpracování zvukového signálu, zejména detekci výšky tónu, jeho začátku a délky. Navržené řešení implementuje a jeho úspěšnost vyhodnotí na sadě testovacích nahrávek. Výsledný notový zápis bude možné zobrazit a exportovat ve vhodném standardním formátu.
Jan Konečný
Interpretovatelný klasifikátor založený na vzorech z LAD a FCA a jeho srovnání s neuronovými sítěmi
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatikaLogická analýza dat vytváří klasifikační modely z čitelných logických vzorů. Takzvané spanned patterns odpovídají intentům formálních konceptů, a lze je tedy efektivně počítat algoritmy z rodiny Close-by-One. Student navrhne a implementuje klasifikátor složený z několika kroků: binarizace dat, výčet čistých vzorů pomocí CbO s ořezáváním, výběr malé podmnožiny vzorů a vážené hlasování. Volitelně ho rozšíří o fuzzy škálování numerických atributů. Klasifikátor pak na veřejných tabulkových datech porovná s rozhodovacími stromy, gradient boostingem a neuronovými sítěmi pro tabulková data. Hodnotit bude přesnost, velikost modelu a stabilitu vysvětlení, takže práce odpoví na otázku, kolik přesnosti stojí plná interpretovatelnost.
Procedurální generování herních úrovní řízené bází atributových implikací – téma již není volné
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatikaGenerátory herních úrovní, statistické i založené na neuronových sítích, často vytvářejí nehratelné nebo nesmyslné úrovně, protože nerespektují zákonitosti dobrého designu. Práce využije formální konceptuální analýzu. Ručně navržené úrovně (např. z korpusu VGLC) student popíše binárními atributy a algoritmem LinCbO z nich vypočte Duquenne-Guiguesovu bázi implikací, tedy kompaktní soubor „designových pravidel“. Pomocí báze pak bude detekovat a opravovat porušení pravidel v úrovních ze zvoleného generátoru (Markovův řetězec, WFC nebo GAN). Generátor s bází a bez ní experimentálně porovná podle hratelnosti, rozmanitosti a expressive range. Výsledné úrovně předvede v hratelném prototypu hry v enginu Godot.
Petr Krajča
Programovací jazyk na hranici imperativního a funcionálního programování
Vhodné pro studenty programu/specializace: Vývoj software Počítačové systémy a technologieCílem práce je navrhnout programovací jazyk, který bude na úrovni jednotlivých procedur podporovat tradiční imperativní styl programování, přičemž na vyšší úrovni bude vynucovat funkcionální přístup k programování. Tento jazyk by měl být primárně určen pro implementaci mikroslužeb založených na RESTful API.
Možnosti metaprogramování a rozšiřování jazyka Java
Vhodné pro studenty programu/specializace: Obecná informatika Vývoj software Počítačové systémy a technologieExistuje několik projektů (např. Lombok, Manifold), které umožňují rozšiřovat jazyk Java. Cílem práce je nastudovat, zdokumentovat a demonstrovat techniky, které tyto projekty používají (anotace, javac plugin) a navrhnout vlastní smysluplná rozšíření pro jazyk Java.
Michal Krátký
Návrh a implementace doménově specifického jazyka pro transformaci dat mezi relačními schématy
Vhodné pro studenty programu/specializace: Obecná informatika Vývoj software Počítačové systémy a technologieCílem práce je navrhnout a naimplementovat deklarativní doménově specifický jazyk pro transformaci dat mezi relačními schématy. V rámci práce budou provedeny experimenty pro netriviální data a relační schémata.
Automatizovaná dekompozice relačního schématu s učitelem za využití LLM
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj software Počítačové systémy a technologieCílem práce je návrh a implementace automatizované dekompozice relačního schématu s učitelem na základě existující tabulky. Pro identifikaci funkčních závislostí budou využívány Armstrongovy axiomy, data ze vstupní tabulky i komunikace s LLM. Součástí práce budou experimenty na netriviálních databázích.
Integrace datové struktury UB-strom do PostgreSQL
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj software Počítačové systémy a technologieCílem práce je integrace vícerozměrné datové struktury UB-strom do databázového systému PostgreSQL. Student se nejprve seznámí s možnostmi integrace kódu třetích stran do PostgreSQL a následně zvolí nejvhodnější přístup tak, aby byla tato vícerozměrná datová struktura využita při zpracování prostorových dotazů nebo při zpracování SQL dotazů se selekcí na rozsahy hodnot více atributů. Součástí práce budou experimenty nad netriviálně velkou kolekcí dat a vytížením, které budou srovnávat výsledky této datové struktury se stávajícími datovými strukturami v PostgreSQL.
Michal Krupka
Libovolné téma výzkumného charakteru po dohodě
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj softwareJan Laštovička
Co je to logika?
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatikaNa tuto otázku odpovídá prostějovský rodák Edmund Husserl v pozoruhodné knize Logická zkoumání z roku 1900. Zjišťuje, že logika je vědou zkoumající ideální významy. Podle knihy je logika vědou o správném usuzování (jak se obvykle říká) asi tak, jako je aritmetika vědou o správném počítání. Cílem práce je s pomocí školitele pochopit hlavní myšlenky knihy, vyložit je formou srozumitelnou pro informatiky a zamyslet se nad přínosem knihy pro dnešní matematickou logiku.
Použití fenomenologie v uživatelském rozhraní – téma již není volné
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj software Počítačové systémy a technologieUživatelské rozhraní k osobním strojům zpracovávající informace (telefony, tablety, notebooky, ...) je stále organizováno podle typu vjemů, se kterými uživatel pracuje; všechny fotografie nalezneme v k tomu určené aplikaci nebo události v aplikaci podobné kalendáři. Přitom by pro uživatele bylo přirozenější, když by mu byly vjemy předkládány ve stejné struktuře, ve které se nalézají ve vědomí. Jistě je přirozené, aby událost o výletu a fotografie z něj byly nějak přímo propojeny. Strukturou vjemů ve vědomí se zabývá fenomenologie, což je filosofický směr založený Edmundem Husserlem. Nabízí se tedy otázka, jak by vypadalo uživatelské rozhraní, které by vycházelo z přirozené struktury vjemů.
Tomáš Masopust
Téma z oblasti diskrétních systémů
Vhodné pro studenty programu/specializace: Bioinformatika Umělá inteligence Obecná informatikaPokud máte zájem o diplomku pod mým vedením, neváhejte mě oslovit. Téma se bude týkat diskrétních systémů, jako jsou přepisovací systémy, automaty, Petriho sítě či grafy. Předpokladem je absolvování předmětu Formální jazyky a automaty.
Jan Outrata
Klonování okna v Linuxu
Vhodné pro studenty programu/specializace: Vývoj software Počítačové systémy a technologieStudent prozkoumá možnosti a implementuje klonování obsahu zvoleného (aktivního) okna libovolné aplikace do dalších (pasivních) oken v reálném čase v grafickém uživatelském rozhraní (GUI) OS Linux, pro okenní systém X i Wayland. Implementace bude umožňovat i video záznam obsahu okna a následné pozdější současné přehrání ve více oknech.
Více informacíVisualizace konceptuálních svazů
Vhodné pro studenty programu/specializace: Umělá inteligence Obecná informatika Vývoj softwareCílem práce je vytvoření FCA (Formal Concept Analysis) rozšíření grafické aplikace pro visualizaci (Hasseova diagramu) svazů JLatVis napsané v Javě. Rozšíření bude spočívat zejména v zobrazení (fuzzy) konceptuálního svazu (pro výpočet svazu budou využity existující implementace algoritmů). Důraz bude kladen na přehlednost, přizpůsobitelnost a provázanost zobrazení svazu a tabulky vstupních dat. Rozšíření bude zároveň podporovat využití konceptuálních informací ve všech funkcích aplikace, kde to bude mít smysl, např. k vyhledávání a navigaci ve svazu, vyznačení jeho částí atd.
Více informací