Last update: Mgr. Dina Novotná Obeidová (01.08.2022)
Požadavky znalostí ke státní závěrečné zkoušce z informatiky a didaktiky informatiky
Odborná témata
1. Počítačová geometrie a grafika
Barvy v počítačové grafice, barevné systémy, rastrová a~vektorová grafika, průhlednost, kreslicí algoritmy a anti-aliasing. Matematika pro 3D grafiku (homogenní transformace, projekce), reprezentace a zobrazení 3D scén. Principy zobrazování 3D scén na GPU (jen základy). Základy realistického renderingu, základy stínování.
2. Základy tvorby webu
Umístění stránek na internetu, zobrazení v~prohlížeči, webhosting, doména; cache, cookies. Přehled základních webových technologií a~příklady jejich použití (HTML5, CSS3, JavaScript, AJAX, server-side jazyky, databáze, API), responsivní layout. Přístupnost webu, SEO optimalizace. Frameworky, systémy pro správu obsahu. Statické vs. dynamické stránky, průběh zpracování formuláře. Bezpečnost webových aplikací - certifikáty, HTTP/HTTPS, same-origin policy. Digitální stopa, cookies.
3. Základy složitosti a vyčíslitelnosti
Časová a prostorová složitost – vztah determinismu a~nedeterminismu. Polynomiální převeditelnost, P– a~NP–problémy, NP–úplnost. Algoritmicky vyčíslitelné funkce, jejich vlastnosti, Churchova teze. Rozhodnutelné a částečně rozhodnutelné jazyky a jejich vlastnosti. Algoritmicky neřešitelné problémy.
4. Informační technologie
Ztrátová a bezztrátová komprese dat, metody a využití. Formáty multimediálních souborů (grafika, audio, video). Vyhledávání informací na webu, centralizované vyhledávače, PageRank, decentralizované vyhledávání, sítě typu P2P. Kryptografie s veřejným klíčem, elektronický podpis, kryptoměny. Neuronové sítě (základy).
Didaktická témata
Metodicky zajímavý krátký výklad některého z předem známých témat.
Hodnotí se především metodický přístup k výkladu a vystižení podstaty problematiky.
Student si téma připraví pro žáky druhého stupně základní školy nebo gymnázia.
Výklad pro 2. stupeň ZŠ
Proměnná
Podmínka
Cyklus s pevným počtem opakování
Cyklus s podmínkou
Podprogram
Dvojková soustava a její význam pro digitální svět
O~čem je „umělá inteligence“ - stručný úvod pro dvanáctileté
Princip ukládání dat na počítači; trvalé úložiště vs. operační paměť; alokační tabulka souborů, mazání dat z počítače
Principy fungování internetu a struktura internetu; pojmy server, router, uživatelský počítač, IP adresa, útok DoS (Denial of service)
Posílání dat po internetu; koncepty stahování (download), nahrávání na internet (upload) a streamování
Koncept digitální stopy a identity na internetu – pro dvanáctileté
Výklad pro gymnázium
Základy objektově orientovaného programování, rozdíl mezi jednoduchou proměnnou a objektem, objekt a jeho vlastnosti, metody
Vyhledávání v poli (sekvenční, binární, pomocí zarážky)
Výpočet hodnoty polynomu Hornerovým schématem
Generování všech permutací v lexikografickém uspořádání
Jednoduchý třídicí (řadicí) algoritmus
Quicksort
Heapsort
Rekurzivní podprogramy
Průchod stromem do hloubky a do šířky (rekurze, zásobník, fronta)
Prohledávání s návratem (backtracking)
Vyhledávání, vkládání a vypouštění v binárním vyhledávacím stromu
Algoritmus minimaxu
Algoritmy vyčíslení hodnoty aritmetického výrazu
Grafy a jejich reprezentace
Nalezení minimální kostry grafu
Dijkstrův algoritmus
Určení délky nejdelší rostoucí vybrané podposloupnosti
Gaussova eliminace
Viditelnost proměnných, způsoby předávání parametrů procedur a funkcí
Reprezentace 2D obrázků na počítači (vektor vs. rastr a důležité pojmy s tím související)
Reprezentace barev v počítači (RGB, CMYK, HSV)
Z čeho se skládá 3D scéna a jak se zobrazuje na GPU
Základní formáty pro ukládání rastrových obrázků (JPEG, GIF, PNG, BMP, TIFF,...), jejich možnosti a výhody; vysvětlení principu ztrátové a bezztrátové komprese
O čem je „umělá inteligence“ - stručný úvod pro sedmnáctileté
Co znamená „šifrování dat“ - stručný úvod; princip šifry, podpisu, klíče, certifikátu
Co je to operační systém; kernel, ovladače, plánovač, jádra procesoru
Posílání emailů, vysvětlení cesty od odesílatele k příjemci, zabezpečení, spam a spamové filtry, útoky vedené pomocí emailů
Koncept digitální stopy a identity na internetu – pro sedmnáctileté
Zadání skupinového úkolu na téma evidence dat do sdílené tabulky (úlohu vymyslí student)
Vysvětlení pojmu informační systém na jednoduchém konkrétním příkladu
Pojem dotazu v relační databázi, dotazovací jazyky typu SQL
Návrh počítačové hry: sestavení návrhu nějaké (obecně známé) hry
