Diplomová práce

Eduard Bartl

Automatické ověřování podpisů
Lukáš Oščádal  |  Určeno pro obory: Všechny

Práce se zabývá problémem ověřování podpisu na základě pouze jednoho dostupného podpisového vzoru. Řešení je založeno na konstrukci kostry podpisu, která je schopna detekovat změny tvaru. K vyhodnocení shody jsou použita fuzzy inferenční pravidla.

Transformace obrazových dat pomocí neuronových sítí (spolupráce s Quadient s.r.o.)
Pavel Kryl  |  Určeno pro obory: Všechny

Diplomant se seznámí s problematikou transformačních algoritmů měnících jednotlivé složky barevných prostorů. Popíše neuronové sítě použitelné pro obrazové transformace. Dále nalezne optimální barevný prostor a navrhne vhodnou neuronovou síť, kterou naprogramuje s využitím některé open-source implementace v .NET (Kotlin). Na závěr provede testy na konkrétních obrazových datech.

Použití metod strojového učení na automatickou segmentaci mikroskopických snímků
Jan Nováček  |  Určeno pro obory: Všechny

Cílem práce je vyzkoušet použití neuronových sítí, případně jiných metod machine learning na automatickou segmentaci mikroskopických snímků, které zachycují jádra živých buněk. Jádra jsou obarvena fluorescenční látkou, ale globální prahování nelze použít kvůli nerovnoměrné intensitě fluorescence a kvůli tendenci buněk vytvářet shluky.

Optimalizace vlastností chemických sloučenin a průzkum chemického prostoru (spolupráce s LF UP)
Dávid Švec  |  Určeno pro obory: Všechny

Cílem je vytvořit automatický systém založený na předpovědi kvantitativních vztahů mezi chemickými strukturami a biologickou aktivitou pomocí QSAR modelu.

Metody strojového učení pro zpracování ekologických dat: rozpoznávání a klasifikace fotografií čolka velkého
Radomír Nádvorník  |  Určeno pro obory: Všechny

Cílem práce je navrhnout vhodný algoritmus na rozpoznávání charakteristických rysů čolka velkého z fotografií pořízených při jeho odchytu. Tyto charakteristiky budou využity při hledání stejných jedinců na různých fotografiích. Výsledná aplikace bude sloužit k určování odhadu velikosti populace pomocí metody zpětného odchytu.

Radim Bělohlávek

Faktorová analýza relačních dat: algoritmy a experimenty
Určeno pro obory: Všechny

Faktorová analýza relačních dat představuje moderní směr výzkumu v oblasti analýzy dat, který je rozvíjen také na katedře informatiky PřF. Cílem diplomové práce je nastudovat a implementovat základní existující algoritmy, provést jejich implementaci, experimentální porovnání a případně navrhnout jejich vylepšení.

Historie informatiky na Univerzitě Palackého v Olomouci
Určeno pro obory: Učitelství informatiky pro SŠ

Student zpracuje pod vedením vedoucího práce historii informatiky na UP. Vyjde přitom z článku vedoucího práce z roku 2019 a dalších zdrojů dodaných vedoucím práce. Součástí bude přehled o vývoji studijních oborů a plánů, o personálním vývoji, o vývoji technického zabezpečení, zejména dostupné výpočetní techniky. Práci zasadí do kontextu informatických oborů uskutečňovaných na vysokých školách v České republice a Československu.

Petr Jančar

Práce z oblasti Petriho sítí
Určeno pro obory: Všechny

Po dohodě se studentem.

Miroslav Kolařík

Kvalitní axiomatické systémy
Určeno pro obory: Všechny

Diplomant vytvoří aplikaci na zjednodušování axiomatických systémů daných identitami. Aplikace bude umět nalézt redundantní axiomy odvozením z ostatních axiomů a tedy bude umět odvozovat dané identity z jiných identit (samozřejmě pokud to čas a paměť dovolí). Aplikace bude dále umět ověřovat nezávislost daných axiomů hledáním modelů splňujících všechny axiomy daného axiomatického systému kromě jednoho. Kroky ověřování aplikace a rovněž modely budou uživateli zpřístupněny v přehledné formě s možností exportu. Diplomant se při vytváření aplikace zaměří také na minimalizování náročnosti výpočetního procesu a pojedná o složitosti výpočtů v závislosti na vstupech.

Program na podporu výuky
Určeno pro obory: Učitelství informatiky pro SŠ

Téma určeno zejména studentům učitelského oboru. Po vzájemné dohodě si diplomant vybere téma úzce související s informatikou, které zpracuje jako interaktivní výukový program (spolu s učebním textem adekvátního rozsahu). Příklady témat: grupy, svazy, rekurentní rovnice, lineární algebra, metrické prostory atd.

Počítačové dokazování
Filip Tůma  |  Určeno pro obory: Všechny

Cílem práce je z různých zdrojů samostatně nastudovat problematiku počítačového dokazování. Textová část práce bude sestávat zejména z těchto poznatků. Student přehledově popíše historii a současnost počítačového dokazování, pojedná o výhledech do budoucna a také popíše uplatnění automatického dokazování v praxi. Součástí práce bude i naprogramování jednoduchého automatického dokazovače.

Generátor vybraných japonských logických her
Pavel Kryl  |  Určeno pro obory: Všechny

Diplomant naprogramuje generátor vybraných japonských her (zahrnující sudoku, killer sudoku, kakuro, hanjie, skyscraper). Vygenerované hry budou mít jednoznačné řešení a bude je možné vytisknout. V rámci programu by mělo být možné některé z her (alespoň tři) také hrát.

Informatické soutěže
Určeno pro obory: Učitelství informatiky pro SŠ

Práce bude obsahovat přehled současných soutěží v oblasti informatika. Jako praktickou část student vytvoří novou soutěž, kterou bude možno řešit online. Finální podoba zadání vznikne po dohodě se studentem.

Robot Karel ovládaný hlasem
Určeno pro obory: Všechny

Student naprogramuje aplikaci motivovanou robotem Karlem, kterou půjde ovládat hlasem. Minimálně by měl být robot schopen provádět základní pohyb (vpřed, vlevo, vpravo) a pokládat a zvedat značky.

Šifrování v digitálním zvukovém záznamu
Určeno pro obory: Všechny

Student napíše text o možnostech šifrování zpráv v digitálních zvukových záznamech. Zaměří se přitom na historii, současnost a stručně popíše vyhlídky do budoucnosti. Dále pak implementuje vybrané a vlastní algoritmy související s tématem a popíše jejich výhody a nevýhody.

Jan Konečný

Vliv dat na výkon FCA algoritmů
Určeno pro obory: Všechny

Cílem této práce je prozkoumat vliv charakteru tabulkových binárních dat (hustota, rozměry, způsob binarizace, ...) na výkon algoritmů ve formální konceptuální analýze (FCA). Student nastuduje moderní algoritmy FCA, implementuje je (nebo použije existující implementace), sesbírá/vygeneruje dostatečné množsví datasetů a prozkoumá, jaký vliv mají jejich vlastnosti na výkon výkon těch algoritmů.

Petr Krajča

Verzování zdrojových kódů založené na syntaxi a sémantice jazyka
Tomáš Krejčí  |  Určeno pro obory: Všechny

Cílem práce je vytvořit systém pro správu zdrojových kódů, který bude využívat znalosti o konkrétním programovacím jazyce k řešení kolizí při slučování. Tyto informace by dále měly být použitelné k automatické tvorbě srozumitelného zápisu o provedených změnách.

Vizualizace výpočtu
Kateřina Měchurová  |  Určeno pro obory: Všechny

Cílem práce je vytvořit rozšíření pro vývojové prostředí Eclipse, které umožní zaznamenávat a uživatelsky srozumitelně zobrazovat průběh výpočtu a stav datových struktur.

Programovací jazyk na hranici imperativního a funcionálního programování
David Hrůza  |  Určeno pro obory: Všechny

Cílem 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.

Využití Raspberry PI ve výuce
Určeno pro obory: Učitelství informatiky pro SŠ

Cílem práce je vytvořit sadu kreativních úloh pro Raspberry PI, které budou rozvíjet zájem žáků a studentů o technické obory.

Souborový systém jako konceptuální svaz
Určeno pro obory: Informatika, Aplikovaná informatika

Cílem práce je vytvořit souborový systém, kde adresáře nebudou tvořit stromovou hierarchii ale svaz. V takto pojaté struktuře souborového systému jednotlivé adresáře začnou odpovídat značkám (tagům) popisujícím obsah souboru. Proto by dalším cílem práce mělo být prozkoumání, jak se s tímto přístupem vypořádají existující aplikace.

Programovací jazyk založený na architektuře Entity-Component-System
Michal Václavek  |  Určeno pro obory: Všechny

Cílem práce je vytvořit objektový programovací jazyk, jehož objektový systém bude založený na architektuře entity-component-system (ECS). Implementace tohoto jazyka by měla zahrnovat i podporu pro další důležité vlastnosti ECS, jako je například implicitně paralelní provádění kódu nebo snadná serializace dat.

Webové služby v teorii a praxi
Ivoš Apolenář  |  Určeno pro obory: Všechny

Diplomant podrobně nastuduje problematiku webových služeb postavených na protokolu SOAP a principu REST a kriticky zhodnotí jejich východiska, vlastnosti a realné způsoby užití. Práce by měla být zaměřena i na zhodnocení souvisejících ekosystémů. Součástí práce bude i demonstrace toho, jak jsou oba přístupy využívány v různých programovacích jazycích, a experimentální ověření efektivity obou přístupů.

Michal Krupka

Topologické metody v analýze a zpracování dat
Určeno pro obory: Všechny

Použití topologie je moderním trendem v oblasti zpracování velkých dat. Základní myšlenkou je reprezentovat velkou databázi jako mnohodimenzionální útvar (jako jsou v dimenzi 2 např. kulová plocha, anuloid, Möbiova páska apod.) a z jeho topologických vlastností získat informace o datech. Student se seznámí se základy obecné a algebraické topologie a s literaturou o aplikacích topologie v analýze a zpracování dat. V práci podá souhrn vybraných metod a výsledků v této oblasti s důrazem na původní praktické příklady. Ve spolupráci s vedoucím práce se také pokusí navrhnout nové metody, např. v oblastech zkoumaných na KI (formální konceptuální analýza, fuzzy logika).

Denotativní sémantika funkcionálních programovacích jazyků
Určeno pro obory: Informatika

Jedná se o matematickou metodu, která stojí na reprezentaci programů jistými matematickými objekty a z jejich vlastností usuzuje na vlastnosti programů. Funkcionální programovací jazyky, které stojí na typovaném λ-kalkulu, lze takto dobře reprezentovat zejména díky absenci vedlejšího efektu. Jde o výzkumné téma. K pochopení teorie je třeba některých základních poznatků z teorie uspořádaných množin (svazů) a topologie, které diplomant nastuduje a v práci podá. Dále nastuduje a v práci popíše základní poznatky denotativní sémantiky a ve spolupráci s vedoucím se pokusí o nové výsledky.

Taxonomie nad neúplnými daty
Ema Csákányiová  |  Určeno pro obory: Informatika

V taxonomii jde o klasifikaci kategorií nějakých objektů do vhodné struktury, zejména stromové. Používá se např. v biologii ke klasifikaci organismů do biologických kategorií. Jde o stále živý problém v mnoha oblastech. Na naší katedře byla vyvinuta metoda založená na formální konceptuální analýze, která umožňuje navrhnout taxonomii daných objektů pomocí jejich známých atributů. Metoda byla použita k navržení taxonomie zkamenělin belemnitů (Bělohlávek, Košták, Osička). V diplomové práci půjde o rozšíření metody o možnost práce s neúplnou informací (zkamenělina nemusí být kompletně dochovaná, některé atributy jsou proto neznámé). Diplomant na to použije a v práci vysvětlí existující teorii, kterou se v případě potřeby (která pravděpodobně nastane) pokusí ve spolupráci s vedoucím dále rozvinout. Práce bude založená zejména na zpracování konkrétních podkladů; kromě zkamenělin to mohou být např. údaje o některých druzích hmyzu, případně jiné podle zájmu diplomanta. Výsledkem by měly být navržené taxonomie a nové teoretické poznatky.

Tomáš Kühr

Hledání vzorů v biomolekulách
Určeno pro obory: Informatika, Aplikovaná informatika, Bioinformatika

V rámci práce bude navržen algoritmus pro efektivní vyhledávání zadaných motivů v rozsáhlých biomolekulách, který by měl být založen na metodách analytické a počítačové geometrie. Algoritmus bude implementován jako plugin do nástroje PyMOL a otestován na reálných datech. Téma je vhodné především pro studenty oboru Bioinformatika. Pokud si téma nevybere do 14. října student bioinformatiky, bude téma uvolněno i pro studenty ostatních oborů...

Využití robotických stavebnic ve výuce informatiky
Určeno pro obory: Informatika, Aplikovaná informatika, Učitelství informatiky pro SŠ

V rámci práce budou prozkoumány a analyzovány možnosti využití dostupných robotických stavebnic (a obdobných hraček) při výuce informatiky a výpočetní techniky na základních a středních školách. Těžištěm práce pak bude v navržení komplexního výukového plánu využívajícího výše zmíněné didaktické pomůcky. Na katedře informatiky jsou k dispozici: Fisher-Price Code a Pillar, OzoBot Evo, Sphero SPRK+, Lego Boost, Lego Mindstorms, Raspberry Pi, Turing Tumble. Téma je určené především pro studenty oboru Učitelství informatiky pro SŠ. Pokud si téma nevybere do 14. října student učitelství, bude téma uvolněno i pro studenty ostatních oborů...

Jan Laštovička

Programovací jazyk se závislými typy
Určeno pro obory: Informatika, Aplikovaná informatika

Programovací jazyky se závislými typy mají velmi silný typový systém. Jako příklad uveďme programovací jazyk Agda. Tyto jazyky zaručují, že programy v nich napsané vždy skončí a nikdy neskončí chybou. Dále umožňují, aby programátor v jazyce dokazoval tvrzení o svém programu. Kouzlo spočívá v tom, že k vyjádření typu, psaní programu, formulaci tvrzení i představení důkazu se používá společná jazyk. Navíc typový systém má v principu velmi jednoduchou implementaci. Cílem práce je v Common Lispu vytvořit Lispu podobný jazyk se závislými typy. Diplomant dále ve svém jazyce napíše několik jednoduchých programů a dokáže o nich pár základních tvrzení.

Tomáš Masopust

Sémantický web pro prezentaci kateder
Určeno pro obory: Všechny

Cílem práce je vytvořit plnohodnotný systém pro prezentaci kateder PřF UPOL pomocí nástrojů sémantického webu, zejména SemanticWiki a Semantic MediaWiki. Pro více informací mě kontaktujte.

Jan Outrata

Systém pro klonování PC
Peter Vaňušanik  |  Určeno pro obory: Všechny

Předmětem práce je rozšíření, příp. reimplementace, stávajícího systému pro klonování linuxových operačních systémů na počítačích na učebnách katedry informatiky UP. Stávající systém tvoří sada Bash skriptů pro linuxový systém a toto je i preferované řešení (ovšem ne nutné). Cílem výsledného řešení je podpora pro klonování i operačních systémů MS Windows, tj. celého počítače, s automatickou konfigurací systémů po vyklonování. Dalšími žádanými vlastnostmi budou klonování více počítačů zároveň, uložení obrazu počítače na server a klonování z něj nebo automatické opakování klonování při chybě.

Visualizace konceptuálních svazů
Určeno pro obory: Všechny

Cílem 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.

Prezentace záznamů sportovních aktivit
Určeno pro obory: Všechny

Student prozkoumá datové formáty používané k uložení záznamů sportovních aktivit uživatele na zařízeních jako sportovní hodinky, fitness náramky, GPS navigátory, mobilní telefon s příslušnou aplikací apod. (FIT, TCX, GPX, PWX, HRM aj.) a vytvoří software pro přehledné grafické zobrazení dat záznamů, grafů a statistik za zvolené období nad nimi, ze zálohy obsahu celé paměti zařízení (obsahující tedy mj. i soubory se záznamy aktivit). Důležitou vlastností software bude rozpoznání stejných záznamů ze záloh zařízení v různých časech. Prezentace informací ze záznamů bude formou sady provázaných webových stránek nevyžadujících webový server.

Markéta Trnečková

Software pro konstrukci střihů
Určeno pro obory: Informatika, Aplikovaná informatika, Učitelství informatiky pro SŠ

Cílem práce je vytořit software, který z postupu konstukce střihu, střih zkonstruuje.

Zpracování astronomických obrzů
Tomáš Ševčík  |  Určeno pro obory: Všechny

Cílem práce je z různých zdrojů samostatně nastudovat problematiku zpracování obrazu v astronomii. Textová část práce bude sestávat zejména z těchto poznatků. Student přehledově popíše historii a současnost zpracovávání astronomických obrazů, pojedná o výhledech do budoucna a také popíše uplatnění v praxi. Součástí práce bude i naprogramování a srovnání nejpoužívanějších algoritmů. Student nastuduje problematiku, představí ji v českém jazyce, implementuje a porovná hlavní algoritmy.