studijní program

Teleinformatika

Fakulta: FEKTZkratka: DKC-TLIAk. rok: 2024/2025

Typ studijního programu: doktorský

Kód studijního programu: P0714D060011

Udělovaný titul: Ph.D.

Jazyk výuky: čeština

Akreditace: 28.5.2019 - 27.5.2029

Forma studia

Kombinované studium

Standardní doba studia

4 roky

Garant programu

Oborová rada

Oblasti vzdělávání

Oblast Téma Podíl [%]
Elektrotechnika Bez tematického okruhu 100

Cíle studia

Doktorand se naučí tvůrčím způsobem využívat teoretické znalosti získané jak studiem vybraných kurzů, tak vlastní tvůrčí činností. Tyto poznatky je schopni efektivně využití při následném návrhu vlastních a inovátorských řešení v rámci dalšího experimentálního vývoje a aplikačního výzkumu. Důraz je tak kladen na získání jak teoretických, tak i praktických dovedností, dále samostatnost v rozhodování, formulování vědecko-výzkumných hypotéz pro přípravu projektů základního až aplikovaného výzkumu, schopnost hodnocení výsledků a jejich prezentace ve formě vědeckých textů a prezentací před vědeckou komunitou.

Profil absolventa

Doktorský studijní program "Teleinformatika" je zaměřen na přípravu špičkových vědeckých a výzkumných specialistů, kteří budou mít hluboké znalosti principů a technik využívaných v komunikačních a datových drátových i bezdrátových sítích a s tím souvisejících oblastí jako je i vlastní sběr, zpracování a zpětná reprezentace užitečných uživatelských dat na úrovni aplikační vrstvy. Hlavní části studia tvoří oblasti teoretické informatiky a komunikační techniky. Absolvent má široké znalosti komunikačních a informačních technologií, datových přenosů a jejich zabezpečení. Absolvent se orientuje v operačních systémech, počítačových jazycích a databázových systémech, jejich užití včetně návrhu vhodného software a uživatelských aplikací. Je schopen navrhovat nová technologická řešení komunikačních zařízení a informačních systémů určených pro pokročilý přenos informací.

Charakteristika profesí

Absolventi programu "Teleinformatika" se uplatňují zejména ve výzkumných, vývojových a projekčních týmech, v oblasti odborné činnosti ve výrobních nebo obchodních organizacích, v akademické sféře a v dalších institucích zabývajících se vědou, výzkumem, vývojem a inovacemi, ve všech oblastech společnosti, kde dochází k aplikaci a využití komunikačních systémů a přenosu informace datovými sítěmi.
Uplatnění naši absolventi nalézají zejména při analýze, návrhu, tvorbě nebo správě komplexních systémů pro přenos a zpracování dat, a také při programování, integraci, podpoře, údržbě nebo prodeji těchto systémů.

Podmínky splnění

Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu, který zpracuje v úvodu studia školitel doktoranda ve spolupráci s doktorandem. V individuálním studijním plánu jsou specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Tyto povinnosti jsou časově rozvrženy do celého období studia, jsou bodově ohodnoceny a v pevně daných termínech probíhá kontrola jejich plnění. Student si zapíše a vykoná zkoušky z povinných předmětů, minimálně dvou povinně volitelných předmětů ohledem na zaměření jeho disertační práce, a dále minimálně dvou volitelných předmětů (Angličtina pro doktorandy, Řešení inovačních zadání, Vědecké publikování od A do Z).
Ke státní doktorské zkoušce se může student přihlásit až po vykonání všech zkoušek předepsaných jeho individuálním studijním plánem. Před státní doktorskou zkouškou student vypracuje pojednání k disertační práci, v němž detailně popíše cíle práce, důkladné zhodnocení stavu poznání v oblasti řešené disertace, charakteristiku metod, které hodlá při řešení uplatňovat. Obhajoba pojednání, které je oponováno, je součástí státní doktorské zkoušky. V další části zkoušky musí student prokázat hluboké teoretické i praktické znalosti v oblasti mikroelektroniky, elektrotechnologie, fyziky materiálů, nanotechnologií, elektrotechniky, elektroniky, teorie obvodů. Státní doktorská zkouška probíhá ústní formou a kromě diskuze nad pojednáním k disertační práci se také skládá z tematických okruhů týkajících se povinných a povinně volitelných předmětů.
K obhajobě disertační práce se student hlásí po vykonání státní doktorské zkoušky a po splnění podmínek pro ukončení, jakými jsou účast na výuce, vědecká a odborná činnost (tvůrčí činnost), a minimálně měsíční studijní nebo pracovní stáž na zahraniční instituci anebo účasti na mezinárodním tvůrčím projektu.

Vytváření studijních plánů

Studium doktoranda probíhá podle individuálního studijního plánu (dále jen ISP), který zpracuje v úvodu studia školitel doktoranda ve spolupráci s doktorandem. Individuální studijní plán je pro doktoranda závazný. Jsou v něm specifikovány všechny povinnosti stanovené v souladu se Studijním a zkušebním řádem VUT, které musí doktorand k úspěšnému ukončení studia splnit. Tyto povinnosti jsou časově rozvrženy do celého období studia, jsou bodově ohodnoceny a v pevně daných termínech probíhá kontrola jejich plnění. Průběžné bodové hodnocení všech aktivit doktoranda je vedeno v dokumentu „Celkové bodové hodnocení doktoranda“ a je součástí ISP. Při zahájení dalšího roku studia pak školitel do ISP zaznamená případné změny. Nejpozději do 15. 10. každého roku studia odevzdává doktorand vytištěný a podepsaný ISP na vědeckém oddělení fakulty ke kontrole a založení.
Během prvních čtyř semestrů skládá doktorand zkoušky z povinných, povinně volitelných anebo volitelných předmětů pro splnění bodových limitů ze Studijní oblasti, a současně se intenzivně zabývá vlastním studiem a analýzou poznatků v oboru stanoveném tématem disertační práce a průběžným publikováním takto získaných poznatků a vlastních výsledků. V dalších semestrech se doktorand již více soustřeďuje na výzkum a vývoj, který souvisí s tématem disertační práce, na publikování výsledků své tvůrčí práce a na vlastní zpracování disertační práce.
Do konce druhého roku studia skládá doktorand státní doktorskou zkoušku, kterou prokazuje široký rozhled a hluboké znalosti v oboru, souvisejícím s tématem disertační práce. K této zkoušce se musí přihlásit nejpozději do 30. dubna ve druhém roce svého studia. Státní doktorské zkoušce předchází zkouška z anglického jazyka.
Ve třetím a čtvrtém roce svého studia provádí doktorand potřebnou výzkumnou činnost, publikuje dosažené výsledky a zpracovává svoji disertační práci. Součástí studijních povinností v doktorském studijním programu je absolvování části studia na zahraniční instituci nebo účast na mezinárodním tvůrčím projektu s výsledky publikovanými nebo prezentovanými v zahraničí nebo jiná forma přímé účasti studenta na mezinárodní spolupráci, což je nutné doložit nejpozději při odevzdání disertační práce.
Doktorandi ve čtvrtém roce studia předkládají do konce zimního zkouškového období svému školiteli rozpracovanou disertační práci, který ji ohodnotí. Disertační práci doktorand odevzdává do konce 4. roku studia.
Student prezenční formy doktorského studia je v průběhu studia povinen absolvovat pedagogickou praxi, tj. působit v procesu výuky. Zapojení doktoranda do pedagogické činnosti je součástí jeho vědecké přípravy. Pedagogickou praxí doktorand získává zkušenosti v předávání poznatků a zdokonaluje prezentační dovednosti. Skladbu pedagogických aktivit (cvičení, laboratorní cvičení, vedení projektů apod.) určí doktorandovi vedoucí daného ústavu po dohodě se školitelem. Povinnost pedagogické praxe se nevztahuje na doktorandy-samoplátce a na doktorandy v kombinované formě studia. Zapojení do výuky v rámci pedagogické praxe potvrdí po jejím splnění školitel v IS VUT.

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Analýza a predikce kompromitujícího elektromagnetického vyzařování

    Předmětem doktorské disertační práce je využití statistických metod a číslicového zpracování signálu k analýze a predikci elektromagnetického vyzařování elektrických a elektronických zařízení, které by mohlo způsobit únik utajované informace. Na základě měření pomocí proudových nebo napěťových sond na napájecích kabelech počítačů, na trubkách topení nebo vodovodních trubkách a dalších předmětech jsou získána časová a kmitočtová data, z nichž prostřednictvím analýzy v časové, kmitočtové nebo jiné vhodně navržené oblasti (bispektrum, trispektrum, kepstrum apod.) ověřit, zda bude možné identifikovat kompromitující signál v šumu a provést jeho rekonstrukci pro získání informačního obsahu. Na základě získané databáze bude snaha pomocí strojového učení a umělých neuronových sítí navrhnout sofistikované postupy pro zamezení úniku utajovaných informací.

    Školitel: Smékal Zdeněk, prof. Ing., CSc.

  2. Kyberbezpečnost v dopravních systémech

    Výzkum se zaměří na analýzu hrozeb, zranitelností a metod zabezpečení v inteligentních systémech dopravy (ITS), internetu vozidel, intervozidlové/intravozidlové komunikace a v přidružených digitálních systémech a služeb v dopravě. Práce se bude dále zabývat jak tyto systémy chytré dopravy agilně, robustně a udržitelně zabezpečit. Dílčím cílem práce je i výzkum ochrany soukromí uživatelů u služeb ITS. Předpokládá se zapojení studenta do mezinárodních a národních výzkumných projektů.

    Školitel: Malina Lukáš, doc. Ing., Ph.D.

  3. Metody bezpečnostního testování počítačových sítí s protokolem IPv6

    Téma je zaměřeno na výzkum a návrh nových metod, které lze použít při bezpečnostním testování (včetně penetračního testování) v sítích v různé fázi přechodu na protokoly sady IPv6 (Internet Protocol verze 6). Výzkum je cílen na metody použitelné při testování síťové infrastruktury, koncových zařízení a také dalších specializovaných zařízení s důrazem na tzv. přechodové mechanizmy.

    Školitel: Jeřábek Jan, doc. Ing., Ph.D.

  4. Nové metody vizuální interpretace mezivýsledků sítí hlubokého učení

    Téma je zaměřeno a na vizualizaci dílčích výsledků a příznaků uvnitř procesů klasifikátorů využívajících sítí hlubokého učení. Cílem je porozumění příznakové analýzy a vizuální interpretace dílčích procesů, zejména pro klasifikátory objektů v obrazových datech. Vyprodukované metody by měly poskytnout obrazové výstupy pro umělecké i analytické využití. V uměleckém pojetí je cílem obrazová syntéza, analytické nástroje pak cílí na zmapování vnitřních procesů jednotlivých etap a jejich vlivu na výsledky.

    Školitel: Říha Kamil, doc. Ing., Ph.D.

  5. Post-kvantové kryptografické protokoly

    Téma se zabývá analýzou, návrhem a optimalizací moderních post-kvantových kryptografických (PQC) protokolů. Výzkum lze blíže orientovat na vybraný otevřený problém jako např. post-kvantová bezpečnost v blockchain technologii, post-kvantové metody ochrany soukromí, PQC na omezených zařízení, kvantově odolné hybridní metody, atd. Předpokládá se zapojení studenta do mezinárodních a národních výzkumných projektů.

    Školitel: Malina Lukáš, doc. Ing., Ph.D.

  6. Výzkum nových metod analýzy prostorové informace v digitálních obrazech

    Téma je zaměřeno na výzkum nových metod pro analýzu prostorové informace obsažené v digitálních obrazech, tedy v jejich časových nebo prostorových sekvencích, případně vyplývající z geometrie dané scény.

    Školitel: Říha Kamil, doc. Ing., Ph.D.

  7. Zlepšování kvality poškozených zvukových signálů kombinací hlubokých neuronových sítí s klasickými modelovacími technikami

    Práce se bude zabývat moderními přístupy k restaurování audiosignálů, konkrétně se bude zaměřovat na úlohu doplnit chybějící úsek audiosignálu a na příbuznou úlohu nahrazení saturovaných vzorků. Problémy tohoto typu se v praxi běžně vyskytují (archivní nahrávky, výpadky v hovorech VoIP apod.). Současné metody zvládají velmi kvalitní interpolaci signálů, které jsou v okolí chybějícího úseku stacionární a mají harmonický charakter. Současný vývoj v oblasti hlubokých neuronových sítí (DNN) je sice slibný, ale ukazuje se, že DNN zlepšují svůj výkon, pokud jsou doplněny o fyzikální formulaci problému (model-based networks). Studium se bude zaměřovat na přístupy, které kombinují algoritmy úspěšné v posledních letech (metody založené na optimalizaci) a DNN. Práce neopomene psychoakustickou stránku problému. (Spolupráce s Acoustics Research Institute, Vídeň)

    Školitel: Rajmic Pavel, prof. Mgr., Ph.D.

1. kolo (podání přihlášek od 01.04.2024 do 30.04.2024)

  1. Bezpečnost a ochrana soukromí v inteligentních infrastrukturách

    Téma se orientuje na výzkum aplikované moderní kryptografie (lehká kryptografie, schémata s ochranou soukromí, autentizace a klíčový management) a optimalizaci schémat v rámci inteligentních sítí typu Internet všeho, Internet vozidel a chytrých měst. Výzkum se zaměří na návrh zabezpečení decentralizovaných a heterogenních sítí a služeb a se zvýšenou ochranou soukromí uživatelů. Předpokládá se zapojení studenta do mezinárodních a národních výzkumných projektů.

    Školitel: Malina Lukáš, doc. Ing., Ph.D.

  2. Využití strojového učení při modelování zvukových systémů

    Neuronové sítě a strojové učení jsou v oblasti zpracování zvukových signálů v současné době využívány při dolování dat, např. rozpoznání žánru, získávání hudebních informací z nahrávek apod., a při zpracování řeči, např. rozpoznávání slov, identifikaci mluvčího, rozpoznání emocí apod. Jejich potencionální využití je ale také v modelování zvukových systémů. Cílem disertační práce je nalezení algoritmů optimalizace parametrů digitálních hudebních efektů, algoritmů simulujících akustiku prostorů a dalších s využitím strojového učení a modelů slyšení pro trénování neuronových sítí. Výzkum bude zaměřen jednak na statickou optimalizaci parametrů systému podle analogové předlohy a jednak na dynamickou změnu parametrů v reálném čase na základě vlastností zpracovávaného zvukového signálu. Výzkum bude probíhat ve spolupráci s firmami zabývajícími se vývojem SW pro zpracování zvukových signálů.

    Školitel: Schimmel Jiří, doc. Ing., Ph.D.

Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

Libovolný ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DKC-ET1Elektrotechnické materiály, materiálové soustavy a výrobní procesycs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-EE1Matematické modelování v elektroenergeticecs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-ME1Moderní mikroelektronické systémycs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-RE1Návrh moderních elektronických obvodůcs4Povinně volitelnýdrzkS - 39ano
DKC-TK1Optimalizační metody a teorie hromadné obsluhycs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-FY1Rozhraní a nanostrukturycs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-TE1Speciální měřicí metodycs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-MA1Statistika. stochastické procesy, operační výzkumcs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-AM1Vybrané kapitoly řídicí technikycs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-VE1Vybrané statě z výkonové elektroniky a elektrických pohonůcs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKX-JA6Angličtina pro doktorandyen4VolitelnýdrzkCj - 26ano
DKC-RIZŘešení inovačních zadánícs2VolitelnýdrzkK - 39ano
DKC-EIZVědecké publikování od A do Zcs2VolitelnýdrzkK - 26ano
Libovolný ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DKC-TK2Aplikovaná kryptografiecs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-MA2Diskrétní procesy v elektrotechnicecs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-ME2Mikroelektronické technologiecs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-RE2Moderní digitální bezdrátová komunikacecs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-EE2Nové trendy a technologie výroby energiecs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-TE2Numerické úlohy s parciálními diferenciálními rovnicemics4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-FY2Spektroskopické metody pro nedestruktivní diagnostikucs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-ET2Vybrané diagnostické metody, spolehlivost, jakostcs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-AM2Vybrané kapitoly měřicí technikycs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKC-VE2Vybrané statě z elektrických strojů a přístrojůcs4Povinně volitelnýdrzkK - 39ano
DKX-JA6Angličtina pro doktorandyen4VolitelnýdrzkCj - 26ano
DKC-CVPCitování ve vědecké praxics2VolitelnýdrzkK - 26ano
DKC-RIZŘešení inovačních zadánícs2VolitelnýdrzkK - 39ano