Doktorandské štúdium na Ústave informatiky Slovenskej akadémie vied

Ústav informatiky SAV je na základe akreditácie externou vzdelávacou inštitúciou pre doktorandské štúdium v štúdijnom odbore “Aplikovaná informatika” 9.2.9 (dohoda s FIIT STU, prihlášku doktorand zasiela na prislušnú fakultu, ale svoju prácu bude vykonávať na externom školiacom pracovisku ÚI SAV).

Pre rok 2018/2019 sú na Ústave informatiky SAV vypísané nasledujúce témy:

študijný odbor 9.2.9 Aplikovaná informatika, študijný program Aplikovaná informatika
Téma: Školiteľ: Anotácia:
Hromadný zber, agregácia a spracovanie geograficky mapovaných dát v reálnom čase Balogh Z. (anotácia)
Efektívne algoritmy pre výpočet sústav filtrov s perfektnou rekonštrukciou (definované vo forme blokových transformácií) používaných v medzinárodných audio kódovacich štandardoch Britaňák V. (anotácia)
Inteligentné prostredia a IoT Budinská I. (anotácia)
Prírodou inšpirované optimalizačné metódy Budinská I. (anotácia)
Paralelizácia počítačovej simulácie požiarov Glasa J. (anotácia)
Využitie vysokovýkonného počítania pre úlohy požiarnej bezpečnosti Glasa J. (anotácia)
Počítačové modelovanie prúdenia v diaľničnom tuneli v podmienkach požiaru Glasa J. (anotácia)
Distribuované spracovanie rozsiahlych dát Hluchý L. (anotácia)
Metódy umelej inteligencie v kybernetickej bezpečnosti Hluchý L. (anotácia)
Spracovanie informácií zamerané na situačné varovanie Nguyen G. (anotácia)
Rozpoznávanie sentimentu v krátkych textoch internetových diskusií Nguyen G. (anotácia)
Automatická extrakcia informácií spracovaním prirodzeného jazyka Rusko M. (anotácia)
Neurónové siete (Deep Neural Networks) v rozpoznávaní reči Rusko M. (anotácia)
Automatické meranie stresu z hlasu Rusko M. (anotácia)
Vývoj, nasadenie a orchestrácia aplikácií v cloudovom počítaní Dinh Viet Tran (anotácia)

Prečo sa hlásiť na doktorandské štúdium na Ústav informatiky SAV:

  • Práca s modernými technológiami a prístup na výkonný výpočtový klaster Ústavu infomatiky SAV s výkonom vyše 700 výpočtových jadier.
  • Začlenenie sa do výskumných projektov na národnej a medzinárodnej úrovni.
  • Možnosť spolupodieľať sa na tvorbe zaujímavých aplikácií pre prax.
  • Medzinárodná mobilita, finančné krytie nákladov spojených s účasťou na zahraničných konferenciách.
  • Doktorandska stáž na zahraničných vedeckých inštitúciíách.
  • Možnosť ubytovania sa na Ubytovni SAV (v Devínskej Novej Vsi, 15 min. autobusom od ÚI SAV) v rekonštruovaných bytoch za výhodnú cenu (75€/mesiac).
  • Štipendium v akademickom roku 2017/2018
    a) do vykonania dizertačnej skúšky najmenej 561,50 € + možný príplatok v prípade práce na projektoch,
    b) po vykonaní dizertačnej skúšky najmenej 646,50 €, + možný príplatok v prípade práce na projektoch.
  • Odmena za úspešné obhájenie dizertačnej práce.

Zamestnanecké výhody, benefity

  • flexibilný pracovný čas (týždenný pracovný čas 37,5 hodiny),
  • ďalších 5 dní platenej dovolenky,
  • zvýhodnené preplácanie PN,
  • odmeny za publikačnú činnosť a koncoročné odmeny,
  • možnosť rekreácie v zariadeniach SAV (Kongresové centrum Smolenice, Kongresové centrum Academia Stará Lesná, Chata vo Vyhniach),
  • teambuldingové aktivity (Športový deň v Kongresovom centre v Smoleniciach).

Ak máte ďalšie otázky alebo by ste sa chceli uchádzať o prácu u nás, napíšte nám:

Študenti doktorandského štúdia akademický rok 2017/2018

Aplikovaná informatika
Doktorand: Školiteľ:
Ing. Ondrej Kachman Doc. Ing. L. Hluchý, CSc., konzultant špecialista: Ing. M. Baláž, PhD.
RNDr. Andrej Ridzik Doc. Ing. L. Hluchý, CSc., konzultant špecialista: Ing. M. Baláž, PhD.
Ing. Ján Maťo Ing. I. Budinská, PhD.
Kybernetika
Doktorand: Školiteľ:
Ing. Kasanický Tomáš Ing. I. Budinská,PhD.
Ing. Juraj Pristach Ing. I. Budinská, PhD.

Anotácie jednotlivých tém:

Hromadný zber, agregácia a spracovanie geograficky mapovaných dát v reálnom čase
Školiteľ: Ing. Zoltán Balogh, PhD.
Zamestnanec oddelenia: Paralelne a distribuované spracovanie informacií
Téma sa zameriava na výskum zberu geograficky mapovaných dát v úplne alebo čiastočne štruktúrovanej forme z veľkého počtu senzorov s použitím mobilných výpočtových zariadení, ako napr. “smart” mobilných telefónov, “smart” hodiniek alebo jednodoskových počítačov s GPS senzormi. Výskum sa môže týkať aj hromadného kontextovo-riadeného poskytovania informácií v reálnom čase, sémantického modelovania dát, priebežnej vizualizácie dynamicky agregovaných informácií alebo návrhu inovatívnej distribuovanej architektúry pre spoľahlivý a bezpečný zber dát v reálnom čase prostredníctvom špecializovaných zberných bodov v sieti. Pri riešení problematiky je možnosť zapojiť sa do výskumných projektov v oblasti manažmentu krízových udalostí alebo inteligentného riadenia dopravy.

(Späť na zoznam tém)

Efektívne algoritmy pre výpočet sústav filtrov s perfektnou rekonštrukciou (definované vo forme blokových transformácií) používaných v medzinárodných audio kódovacich štandardoch
Školiteľ: RNDr. Vladimír Britaňák, DrSc
Zamestnanec oddelenia: Paralelné výpočtové metódy a algoritmy
Sústavy filtrov s perfektnou rekonštrukciou vyjadrené vo forme blokových transformácií sú základnými spracovávacími komponentami v medzinárodných kódovacích štandardoch ako MPEG-1/2 vrstva III známy ako MP3, MPEG-4 Advanced Audio Coding (AAC), MPEG-4 High Efficiency AAC (HE-AAC), MPEG-4 AAC Enhaced Low Delay (AAC-ELD), a audio kódovacích algoritmoch ako Sony ATRAC/ATRAC2/SDDS a Dolby Digital AC-3/Dolby Digital Plus. Modifikovaná diskrétna kosínusova/sínusova transformácia (MDCT/MDST), modulovaná prekryvná transformácia (MLT), modulovaná komplexná prekryvná transformácia (MCLT), a rôzne exponenciálne a reálne kosínusovo modulované QMF (Quadrature Mirror Filters) sústavy filtrov sú výpočtovo veľmi náročné, zvlášť pre veľkosti blokov 256, 512, 640, 1024, 1920, 2048 a 4096. Preto efektívne algoritmy v zmysle minimálne výpočtovej komplexity pre ich hardvérovú/softvérovu implementáciu v reálnom čase sú veľmi dôležité (hlavná motivácia výskumu).Téma zahrňuje nasledujúce výskumné podtémy, ktoré môžu byť skúmané samostatne (Matematické vlastnosti sústav filtrov s perfektnou rekonštrukciou v časovej a frekvenčnej oblasti.; Návrh a implementácia efektívnych algoritmov.; Maticové reprezentácie sústav filtrov s perfektnou rekonštrukciou.; Celočíselna aproximácia sústav filtrov s perfektnou rekonštrukciou.)

(Späť na zoznam tém)

Inteligentné prostredia a IoT
Školiteľ: Ing. Ivana Budinská, PhD.
Zamestnanec oddelenia: Modelovanie a riadenie diskretnych procesov
Koncepcia inteligentných prostredí ponúka víziu spoločnosti s efektívnou znalostnou podporou služieb pre rôzne oblasti života. Inteligentné a intuitívne rozhrania obsiahnuté v okolitých objektoch a integrované v tzv. inteligentom prostredí sú schopné interagovať s agentami (ľudia, zariadenia, roboty, atď.) v prostredí s cieľom podporovať ich aktivity znalosťami získanými z prostredia. Inteligentné prostredie na druhej strane je ovplyvnené aktivitami agentov v prostredí a vzniká synergia medzi užívateľmi/agentami a prostredím. Téma je zameraná na identifikáciu smart prvkov (zariadení, spotrebičov) na základe ich správania sa a interakcií s inými smart prvkami v IoT. Analýza zaznamenaných vzorov správania sa jednotlivých komponentov bude východiskom pre tvorbu predpovedných modelov (predpoveď poruchy, opotrebovania, bezpečnostného rizika). Pri riešení sa budú využívať metódy umelej inteligencie.

(Späť na zoznam tém)

Inteligentné prostredia a IoT
Školiteľ: Ing. Ivana Budinská, PhD.
Zamestnanec oddelenia: Modelovanie a riadenie diskretnych procesov
Bio-inšpirované metódy patria do veľkej a rôznorodej skupiny algoritmov, ktoré sa často používajú v praxi na riešenie komplexných optimalizačných problémov, keď sa nedá použiť algoritmus špecifický pre daný problém. Téma je zameraná na výskum a vývoj algoritmov inšpirovaných prírodou pre riešenie jedno-parametrickej optimalizácie s viacerými rozhodovacími premennými a na vývoj algoritmov na riešenie viac-parametrickej optimalizácie a na modelovanie takýchto optimalizačných problémov. Takéto problémy sa vyskytujú v mnohých oblastiach vedy, techniky, ekonomiky a logistiky. Optimálne riešenie musí byť nájdené kompromisne medzi dvomi alebo viacerými protichodnými cieľmi optimalizácie. Pri práci sa budú využívať najmä nasledujúce metódy a algoritmy: Evolučné algoritmy, optimalizácia pomocou časticových rojov, mravčí algoritmus a strojové učenie.

(Späť na zoznam tém)

Paralelizácia počítačovej simulácie požiarov
Školiteľ: RNDr. Ján Glasa, CSc
Zamestnanec oddelenia: Paralelné výpočtové metódy a algoritmy
Pokrok počítačových systémov a informačných technológií umožnil vznik programových systémov schopných modelovať komplexné procesy súvisiace s požiarom. Takéto systémy už v súčasnosti dosahujú významnú mieru spoľahlivosti a vierohodnosti. Motiváciou výskumu je nedostatok poznatkov a skúseností s paralelizáciou výpočtu pri modelovaní požiarov v priestoroch väčšieho rozsahu. Výskum sa zameria na spôsoby paralelizácie, ktoré výpočet značne urýchľujú, ale ich vplyv na spoľahlivosť a presnosť nie je doposiaľ dostatočne preskúmaný. Očakávajú sa nové poznatky, ktoré budú aplikovateľné pri riešení praktických problémov požiarnej bezpečnosti stavieb a ochrany obyvateľstva. Výpočty sa budú realizovať na výkonnom klastri počítačov na ÚI SAV v Bratislave.

(Späť na zoznam tém)

Využitie vysokovýkonného počítania pre úlohy požiarnej bezpečnosti
Školiteľ: RNDr. Ján Glasa, CSc
Konzultant: Ing. Lukáš Valášek, PhD.
Zamestnanci oddelenia: Paralelné výpočtové metódy a algoritmy
Vysoko výkonné počítatanie už v súčasnosti umožňujú riešiť niektoré praktické úlohy požiarnej bezpečnosti v priestoroch veľkých rozmerov. Paralelizácia výpočtu simulácie je v takýchto prípadoch nevyhnutnosťou. Cieľom výskumu je skúmať problémy súvisiace s paralelizáciou simulácie požiaru pomocou paralelného MPI modelu programového systému FDS na vysokovýkonných počítačových klastroch. Výskum sa zameria na efektívnosť a spoľahlivosť výpočtu. Napriek naliehavosti a zvýšenému dopytu po získaní poznatkov o priebehu požiarov nejestvuje ešte v odbornej literatúre veľa prác z tejto oblasti. Očakávajú sa nové poznatky, ktoré budú aplikovateľné pri riešení praktických problémov simulácie požiarov na klastroch počítačov. Výpočty sa budú realizovať na výkonnom klastri počítačov na ÚI SAV v Bratislave.

(Späť na zoznam tém)

Počítačové modelovanie prúdenia v diaľničnom tuneli v podmienkach požiaru
Školiteľ: RNDr. Ján Glasa, CSc
Konzultant: Mgr. Peter Weisenpacher, PhD.
Zamestnanci oddelenia: Paralelné výpočtové metódy a algoritmy
Cestné tunely patria k významným súčastiam medzinárodných dopravných systémov, preto sa otázkam požiarnej bezpečnosti tunelov venuje zvýšená pozornosť. Výskum sa zameria na problémy súvisiace s počítačovým modelovaním prúdení v diaľničnom tuneli pomocou programového systému FDS, ktorý umožňuje realisticky modelovať a vizualizovať prúdenia spôsobené požiarom a simulovať činnosť bezpečnostných systémov ochrany tunela. Súčasťou výskumu budú aj otázky súvisiace s paralelnou realizáciou simulácie na klastri počítačov. Výpočty sa budú realizovať na výkonnom klastri počítačov na ÚI SAV v Bratislave.

(Späť na zoznam tém)

Distribuované spracovanie rozsiahlych dát
Školiteľ: Doc. Ing. L. Hluchý, CSc.
Zamestnanec oddelenia: Paralelne a distribuované spracovanie informacií
V súčasnosti rapídne narastá objem heterogénnych dát z distribuovaných zdrojov, čím vznikajú výzvy pre extrahovanie z nich hodnotné znalosti. Takými aplikáciami môžu byť modelovanie, simulácia, rozpoznávanie obrazov, vizualizácia a podobne v rôznych oblastiach ako sú napr. biomedicína, astrofyzika, životné prostredie, aeronautika, automobilový priemysel, energetika, materiálové vedy. Vzhľadom na veľkosť dát, ktoré sú často označované ako veľké, resp. extrémne, je potrebné navrhnúť metodológiu, robustné metódy a nástroje pre extrémne škálovateľnú analytiku v súčinnosti s distribuovanými architektúrami pre zber a manažovanie obrovského množstva dát akými sú Cloud technológie a IoT. Dizertačný projekt bude zameraný na analýzu, návrh metodológie, metód a algoritmov pre spracovanie veľkých dát pre vybrané aplikácie, ktoré sú v súčasnosti riešené na ÚI SAV. Súčasťou dizertačného projektu bude aj výskum a vývoj vhodných nástrojov a služieb pre distribuované spracovanie metód a algoritmov.

(Späť na zoznam tém)

Metódy umelej inteligencie v kybernetickej bezpečnosti
Školiteľ: Doc. Ing. L. Hluchý, CSc.
Zamestnanec oddelenia: Paralelne a distribuované spracovanie informacií
Väčšina súčasných prístupov k počítačovej bezpečnosti sa zameriava na špecifické aspekty systémov informačných a komunikačných technológií, ako sú kontrola prístupu, kryptografia, anonymizácia, ochrana proti vírusom, antivírusová detekcia, detekcia narušenia a detekcia anomálií. Chýba im však celkový pohľad na mnohé aspekty kybernetických hrozieb a nevenujú náležitú pozornosť jednému z najdôležitejších prvkov v kybernetickej bezpečnosti: ľudskému aspektu. Navyše často nedokážu riešiť dynamickú povahu kybernetických útokov, ktoré sa rýchlo vyvíjajú, a stávajú sa sofistikovanejšími tým, že využívajú nové zraniteľnosti a kombinujú rôzne útokové kanály (sieťové, fyzické, ľudské atď.). Na riešenie týchto obmedzení a na zvýšenie schopností odhaľovania a odozvy potrebujeme systematický a holistický prístup ku kybernetickej bezpečnosti, ktorý zohľadňuje technologické a ľudské faktory. Dizertačný projekt bude zameraný na návrh metodológie a metód pre analýzu anomálií a abnormalít pomocou techník získavania veľkých dát a strojového učenia (dolovanie dát a procesov) s možnosťou detekcie aj doteraz neznámych hrozieb a narušení.

(Späť na zoznam tém)

Spracovanie informácií zamerané na situačné varovanie
Školiteľ: Ing. Giang Nguyen, PhD.
Zamestnanec oddelenia: Paralelne a distribuované spracovanie informácií
Téma sa zameriava na výskum v oblasti spracovania rozsiahlejších informácií na získavanie situačných prehľadov z reálneho sveta. Internet vecí (IoT) a rozsiahle údaje (Big Data) predstavujú z pohľadu komercie, priemyslu a výskumu dve aktuálne témy. Pojmom IoT sa označuje svet zariadení pripojených do internetu, čo je spôsob, akým sa rozsiahle údaje zhromažďujú, koncentrujú a spravujú. Dáta a informácie môžu pochádzať aj z iných zdrojov, napríklad sťahovaním informácií, z monitorovacích systémov, databázových systémov, atď. Pojem rozsiahle údaje navyše označuje aj analýzy, ktoré nad týmito údajmi prebiehajú s cieľom získania použiteľných výsledkov. Pri riešení problematiky je možnosť zapojenia sa do výskumných projektov s podporou pokročilých technológií ako vysoko-výkonné počítanie, dátová analytika a simulácie životných scenárov.

(Späť na zoznam tém)

Rozpoznávanie sentimentu v krátkych textoch internetových diskusií
Školiteľ: Ing. Giang Nguyen, PhD.
Konzultant: Ing. Štefan Dlugolinský, PhD.
Zamestnanci oddelenia: Paralelne a distribuované spracovanie informácií
Téma je zameraná na skúmanie metód analýzy sentimentu v príspevkoch internetových diskusií s aplikáciou na slovenský jazyk. Ide o dolovanie názorov z textov, najčastejšie z hodnotení produktov alebo z diskusných príspevkov novinových článkov s cieľom získať marketingové informácie, resp. prehľad názorového spektra. V práci doktorand prinesie prehľad súčasného stavu vo svete. Navrhne a overí vhodné metódy aplikovateľné na slovenský jazyk. Téma nie je obmedzená len na slovenský jazyk. Doktorand môže okrem slovenčiny skúmať metódy aj pre iné jazyky.

(Späť na zoznam tém)

Automatická extrakcia informácií spracovaním prirodzeného jazyka
Školiteľ: Ing. Milan Rusko, PhD.
Zamestnanec oddelenia: Analýza a syntéza reči
Téma sa zameriava na oblasť spracovania textov, dokumentov a webu. Cieľom je analyzovať, vytvoriť a overiť metódy a algoritmy na riešenie úloh extrakcie informácií, rozpoznávania názvoslovných entít ako aj spracovania dostupných zdrojov z webu a ich využitie v metódach štatistického spracovania prirodzeného jazyka. Je možné špecializovať sa na spracovanie slovenského alebo anglického jazyka prípadne na viac-jazyčné prístupy.

(Späť na zoznam tém)

Neurónové siete (Deep Neural Networks) v rozpoznávaní reči
Školiteľ: Ing. Milan Rusko, PhD.
Zamestnanec oddelenia: Analýza a syntéza reči
Uvedenie neurónových sietí typu Deep Neural Networks do systémov rozpoznávania reči podstatne zlepšilo spoľahlivosť rozpoznávačov a predovšetkým ich odolnosť voči zmenám v charakteristikách hlasu hovoriaceho a prenosového kanála. Doktorand vo svojej práci podá prehľad o tomto novom prístupe a jeho použití vo svete. Upraví existujúce rečové databázy vyvinuté na UI SAV do formy potrebnej pre tento typ prístupu, použije tieto databázy na na vývoj a trénovanie akustických modelov v slovenčine a porovná výsledky rozpoznávania s predošlým prístupom.

(Späť na zoznam tém)

Automatické meranie stresu z hlasu
Školiteľ: Ing. Milan Rusko, PhD.
Zamestnanec oddelenia: Analýza a syntéza reči
Akustické charakteristiky rečového signálu odrážajú okrem iných informácií aj emočný stav hovoriaceho. Úlohou doktoranda je vytvoriť scenár nahrávania databázy expresívnej reči obsahujúcej prejavy zvýšeného stresu, napríklad pomocou počítačových hier alebo virtuálnej reality. Nazbierané nahrávky spracuje do databázy, a použije na trénovanie systému automatickej detekcie úrovne stresu z reči založeného na metódach strojového učenia.

(Späť na zoznam tém)

Vývoj, nasadenie a orchestrácia aplikácií v cloudovom počítaní
Školiteľ: Ing. Dinh Viet Tran, PhD.
Zamestnanec oddelenia: Paralelne a distribuované spracovanie informácií
S pokrokom cloudových technológií sa ukázala potreba skúmať vývoj a nasadenie služieb a aplikácií v cloudovom prostredí. Motiváciou pre takýto vývoj a nasadenie boli ekonomické a technologické dôvody. Na strane ekonomickej cloudové počítanie môže poskytnúť významné šetrenie nákladov vzhľadom na zvýšené využívanie virtuálnych zdrojov. Ďalej cloudové počítanie umožňuje rýchle sprístupnenie služieb, čím sa zvyšuje efektívnosť práce používateľov, čo motivuje veľké firmy vytvárať svoj zisk z poskytnutých služieb. Avšak ekonomické záujmy poskytovateľov služieb majú snahu udržať si svoje vlastné proprietárne technológie, výsledkom čoho je „uzamknutie“ zákazníkov v používaní služieb len daného poskytovateľa. Hoci niekoľko štandardizácií a riešení sa v tejto oblasti objavilo, nepriniesli konkrétne komplexné riešenie pre vývoj služieb a ich nasadenie v cloudovej infraštruktúre typu IaaS. Preto z hľadiska univerzálnych cloudových používateľov je potrebný softvérový nástroj, ktorý pomôže vyriešiť uvedený problém. Cieľom dizertačnej práce je navrhnúť nový prístup, metódu a nástroje pre riešenie problémov vývoja, nasadenia a orchestrácie aplikácií medzi rôznymi cloudovými infraštruktúrami.

(Späť na zoznam tém)