Informatika. Budoucnost začíná u nás.
Jde o jednooborové studium učitelství pouze informatiky (navazující na obor ITA).
Uchazečům, kteří JSOU ABSOLVENTY bc. programu Asistent se zaměřením na vzdělávání a informatiku nebo Informační technologie a e-learning na Pedagogické fakultě JU, je přijímací zkouška z informatiky prominuta.
Uchazeči, kteří NEJSOU ABSOLVENTY žádného z těchto programů, konají do navazujícího studia ústní přijímací zkoušku z informatiky.
Uchazeč dostane dvě otázky: jednu teoretickou otázku a jednu praktickou úlohu.
Na teoretickou otázku uchazeč odpovídá ústně. Praktickou úlohu vyřeší při přípravě „na potítku“ a před komisí obhájí její řešení.
1. Operační systém
Operační systém – definice, funkce a vlastnosti. Multitasking, multiuser. Přehled OS
a jejich charakteristika.
2. Procesy
Blokové schéma stavů procesu. Multitasking. Preemptivní a nepreemptivní plánování.
Výpis a ukončení procesu ve Windows a Linuxu.
3. Operační paměť
Význam operační paměti. Spolupráce procesoru a operační paměti. Základní funkce
správce paměti. Metody správy paměti bez virtuální paměti a s virtuální pamětí (popis
fungování, výhody a nevýhody).
4. Synchronizace procesů
Význam synchronizace procesů. Algoritmy pro přístup do kritické sekce.
Synchronizační úlohy (producent – konzument, model – obraz, čtenáři – písaři, pět
hladových filosofů).
5. Architektura počítačů
Architektury von Neumann vs. Harvard, funkce hlavních komponent počítače (paměť,
procesor, HDD, …), současné alternativy (Raspberry Pi, smartphony).
6. Procesor.
Procesor, jeho blokové schéma. Aritmeticko-logická jednotka, sčítačka, řadič, registry.
Instrukční cyklus, pipeline.
7. Externí paměť
Rozdíl operační – externí paměť. Pevné disky: princip záznamu a organizace dat.
Souborový systém, základní organizace adresářů, souborů. Metody alokace diskového
prostoru.
8. Síťová vrstva
Popis IP protokolu, důležité atributy IP datagramu, principy hierarchického
adresování, adresování podsítí, funkce směrovačů, next-hop adresa (činnost
směrovače), struktura IP adresy (IPv4 i IPv6), maska sítě.
9. Transportní vrstva
Funkce transportní vrstvy, protokoly TCP, UDP, klíčové funkce a pohled z hlediska
spolehlivosti, adresace portů, segmentace, navazování a ukončení spojení. Příklady,
kde je vhodné použít TCP a kde UDP.
10. Architektura sítí, služby sítí
Popis a porovnání architektury TCP/IP a ISO OSI, funkce jednotlivých vrstev.
Protokoly aplikační vrstvy modelu TCP/IP, Telnet, SSH, SMTP, POP, IMAP, HTTP
a systém DNS), další aplikace.
11. Algoritmy – základní pojmy
Definice algoritmu, základní vlastnosti algoritmů. Časová a paměťová složitost
algoritmů. Příklady složitostí zvolených algoritmů (alespoň 4 třídy složitostí).
12. Datové struktury
Základní struktury – zásobník, fronta, prioritní fronta, lineární spojové seznamy.
Stromy, binární vyhledávací stromy. Princip, implementace, použití.
13. Správnost algoritmů
Důkaz správnosti algoritmů, ukázka využití důkazu indukcí na algoritmu Insert Sort.
14. Časová složitost algoritmů – analýza
Odvození časové složitosti algoritmů pro rekurzivní algoritmus Merge Sort.
15. Řadící algoritmy
Selection Sort, Bubble Sort, algoritmus Quick Sort a jeho složitost, Radix Sort a jeho
odlišnost od zmíněných tří algoritmů.
1. Množství informace ve zprávě, reprezentace čísel a znaků v počítači
Reprezentace celých i reálných čísel. Binární kód reálného čísla v IEEE 754.
Kódování znaků v Unicode (UTF-32, -16, -8), ASCII, CP-1250. Paměťová náročnost
textu u různých systémů kódování.
2. Digitalizace akustického signálu, rastrová reprezentace obrazu
Kódování analogového signálu metodou PCM, nekomprimované audio – paměťová
náročnost. Kódování rastrového obrázku, barevná hloubka. Kódování barev RGB,
CMYK, HSL, též v hexadecimální soustavě.
3. Metody komprese dat
Konkrétní využití metod komprese. Kompresní poměr u kompresních metod RLE,
LZW, Huffmanovo kódování, aritmetické kódování.
4. Relace
Pojem a definice relace, vlastnosti relací (reflexivnost, symetričnost, antisymetričnost,
tranzitivnost atd.). Znázornění relací grafem. Skládání relací.
5. Grafy
Základní pojmy, grafové operace. Stromy, kostry grafů.
6. Principy vybraných grafových algoritmů
Problém nejkratší cesty, toky v sítích, hladový algoritmus.
7. Blokové programování
Postavy ve Scratch jako objekty, jejich komunikace. Větvení, podmínky. Práce se
seznamy. Událostmi řízené paralelní procesy. Procedury s parametry, proměnné.
8. Programování – programové struktury
Větvení, iterace. Funkce s parametry. Operace s proměnnými primitivních typů,
řetězcovými proměnnými v Pythonu.
9. Programování – datové struktury
Pole, seznamy, manipulace s jejich prvky v Pythonu.
10. Objektové programování
Objektový návrh tříd a jeho realizace
Seznam ani znění praktických úloh není uchazečům předem znám. Praktická problémová úloha je komisí přidělena.
Přehled ukázkových praktických úloh je ke stažení dole. Nejde ovšem o jejich seznam ani výběr z těchto úloh, pouze o ukázky, jak takové úlohy mohou vypadat. Vystavené úlohy jsou vybrány ze státnicových praktických úloh oboru Informační technologie a e-learning.
