Course detail

Theoretical Informatics

FEKT-BPC-TINAcad. year: 2024/2025

Object oriented design. Abstract datat types, theoretical models, directed and undirected graphs, graph representation methods. Deterministic and nondeterministic automata. Data structures and objects. Spanning tree, shortest paths in graphs, Parallel and sequential algorithms. Distributed algorithms. Optimization, genetic algorithms.

Language of instruction

Czech

Number of ECTS credits

7

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. Ing. Radim Burget, Ph.D.

Department

Department of Telecommunications (UTKO)

Entry knowledge

The fundamentals of programming and communication technology are required.

Rules for evaluation and completion of the course

Students are evaluated according to their activities in laboratories and by the final exam. The concrete distribution is specified in an yearly published supervisor's notice.
The content and forms of instruction in the evaluated course are specified by a regulation issued by the lecturer responsible for the course and updated for every academic year.

Aims

To provide theoretical knowledge of information gathering, processing and sharing in communication systems, and of their structure, behaviour and mutual interaction.
Students have skills of design and implementation of various forms of abstract data types and its application to solve specific problems. To solve them the stduents can use linear, tree and graph data structures, furthemore they can search in the data structures and used genetic algorithms for search in a search space and optimization.

Study aids

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Aktuální studijní materiály jsou k dispozici v elearningu na adrese / Study materials are available at : https://www.vutbr.cz/elearning/ (CS)
Goodrich, T.M., Tamassia, R.: Data Structures and Algorithms in Java. John Wiley & Sons, 2000. (EN)
Leuwen, J., Watanabe, O., Hagiya, M.: Exploring New Frontiers of Theoretical Informatics. Springer, 2000. (EN)

Recommended reading

Battista, G., Tollis, I.: Graph Drawing: Algorithms for the Visualization of Graphs. Prentice Hall, 1998. (EN)
James Edward Keogh, Ken Davidson, Datové struktury bez předchozích znalostí, Computer Press, 2006 - Počet stran: 223 (CS)

Classification of course in study plans

  • Programme BPC-IBE Bachelor's 2 year of study, summer semester, compulsory

Type of course unit

 

Lecture

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Radim Burget, Ph.D.

Syllabus

1) Objektově orientovaný návrh
2) Datové struktury - úvod
3) Spočitatelnost a složitost
4) Lineární struktury & řazení
5) Stromové struktury
6) Grafy
7) Vyhledávání v grafech
8) Dolování informace z dat
9) Optimalizace - úvod
10) Optimalizace - Genetické Algoritmy
11) Optimalizace - Genetické program
12) Procesy, vlákna a paralelní výpočty
13) Shrnutí a příprava na závěrečnou zkoušku

 

Exercise in computer lab

39 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Radim Burget, Ph.D.

Syllabus

1) Datový model - Need 4 speed
2) Pole, Dynamické pole, Mapy, Množiny,Lin. Seznamy
3) Návrhový vzor kompozice - Neinteraktivní grafický editor
4) Lineární seznamy
5) Binární vyhledávací stromy, množiny
6) Grafy - reprezentace topologie sítě, cesty v grafu
7) Vyhledávání v grafech - směrovací protokol
8) Půlsemestrální zkouška v průběhu cvičení
9) Strojové učení
10) Genetické algoritmy - optimalizace
11) Kruskalův algoritmus
12) Praktická zkouška
13) Praktická zkouška, pokračování

Project

13 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Radim Burget, Ph.D.

Syllabus

Jedná se o samostatnou práci na základě zadání. Cílem zkoušky je ověření znalostí datových struktur a schopnosti vykonávat algoritmy nad těmito strukturami.