Témata bakalářských prací



TÉMATA BAKALÁŘSKÝCH PRACÍ

Vypisovaná témata jsou řazena podle vedoucích prací.



doc. Ing. Ladislav Beránek, CSc., MBA

Zpracování událostí a odvozování z proudu dat

Fungování sémantického webu se stalo dúležitou oblastí praxe webových stránek. Data jsou sále více generovány sociálními sítěmi, senzorovými sítěmi, různými on-line službami apod. Jak ale integrovat heterogenní proudy událostí, kombinovat je se znalostí, a provést zpracování událostí a proudu dat. Cíle práce je analýza systému např. STORM (nebo ETALIS), který umožňuje specifikaci a sledování změn v téměř reálném čase. Změny mohou být specifikovány jako komplexní vzory událostí a  lze je detekovat v reálném čase. Kromě toho systém může provádět úvahy nad streamování události s ohledem na kontext. Dále na modelovém případě ukázat danou problematiku a diskutovat praktické možnosti.

Ontologie popisující zařízení patříci do Internetu věcí a jejich použití

Internet věcí je dynamická globální síť založená na standardech a interoperabilních komunikačních protokolů, kde fyzické a virtuální věci mají atributy, identity a schopnosti a jsou integrovány do stávající infrastruktury internetu. Zařízení nasazených v rámci internetu věcí mohou získat informace v reálném čase pro rozhodování v oblastech, jako jsou inteligentní domácnosti, e-zdravotnictví, automobilový průmysl, doprava a monitorování životního prostředí. Nicméně, vzhledem k měnící se povaze zařízení, organizací a sociálních struktur zapojených do internetu věcí, je zapotřebí nové přístupy pro inteligentní a automatizované zpracování dat z těchto zařízení. Cílem práce je analyzovat ontologie popisující zařízení internetu věcí a navrhnout způsoby jejich jejich použití s cílem automatického zpracování dat v rámci Internetu věcí..

Aplikace metod dolování dat na data o průběhu studia

V práci budou popsány metody dolování dat, budou vybrány metody, které budou aplikovány na data o průběhu studia. Data budou muset být předzpracovány a vhodně upraveny. Dále budou na data aplikovány alespoň dvě metody a porovnány mezi sebou. Cílem práce je popsat základní metody dolování dat, vybrat a popsat nástroj na zpracování dat, např. DataMIner (nebo případně prostředí R). Získat data z reálných LMS systémů a provést proces dolování dat od úpravy dat až k interpretaci výsledků. 

Manipulace recenzemi zákazníků u online obchodů

Studium praktik minipulací recenzemi zákakzníků u online obchodů. Literatura popisující daný problém je např.

Mayzlin, D., Dover, Y. & Chevalier, J. (2014) "Promotional Reviews: An Empirical Investigation of Online Review Manipulation", American Economic Review, 104(8), 2421-2455.

Dellarocas, C. (2006) "Strategic Manipulation of Internet Opinion Forums: Implications for Consumers and Firms", Management Science, 52(10), 1577-1593.

Mayzlin, D. (2006) "Promotional Chat on the Internet", Marketing Science, 25(2), 155-163.

Data mining ve formátu RDF

Objem dat přístupných na webu ve formátu RDF rapidně roste. Data jsou vytvořeny nebo transformovány pro potřeby aplikací sémantického webu. Cílem práce je zkoumání obecných závislostí a vztahů nad těmito daty. Příkladem je např. projekt SPARQL-ML (http://www.ifi.uzh.ch/ddis/research/semweb/sparql-ml/). Student se zaměří zejména na prozkoumání možností aplikace jiných metod (např. case based reasoning apod.).

 

RNDr. Hana Havelková

Lambda výrazy v Javě

Cílem práce je představit nový rys jazyka Java - tzv. lambda výrazy - objasnit syntaxi, jejich použití v programu, na příkladech ukázat nové možnosti programování s využitím těchto konstrukcí.

Text mining

Objasnění problematiky dolování dat z textu, používaných analytických a statistických metod používaných pro získávání dat z textů, porovnání vybraných DM a analytických nástrojů

Data mining

Úloha zpracování výzkumných (a jiných) reálných dat zpracovávaná prostředky a nástroji DM na lib. téma.  

Hash tabulky

Cílem práce je objasnit problematiku hash tabulek - speciálních datových struktur v podobě tabulek s rozptýlenými hodnotami. Student popíše druhy hash tabulek, techniky práce s těmito strukturami, uvede základní algoritmy pro definování hash fukcí pro základní datové typy. Výsledkem práce by měla být aplikace, která umoží interaktivní vytváření a práci s hash tabulkami.

Objektově relační mapování v LINQ

Cílem práce je objasnit principy ORM, kdy na jedné straně stojí relační databáze a na druhé straně objektově orientovaný datový návrh a objektově orientovaná a programovaná aplikace - uvést používané techniky, dostupné nástroje a na příkladech ve vybraném programovacím prostředí předvést, jak se s danou problematikou vypořádat.

Programování řízené testy v Javě (Test Driven Programming)

Cílem práce je srozumitelným a názorným způsobem na příkladech realizovaných v Javě objasnit principy tohoto přístupu k programování. Porovnat možnosti dostupných vývojových prostředí jazyka Javy pro automatizaci testů a realizaci tohoto speciálního postupu.

Tvorba výukových appletů v Javě

Cílem práce je vytvořit sbírku interaktivních dynamických výukových objektů (appletů) v jazyce Java zaměřených na vybranou tématiku (matematiky, fyziku ...).

 

Ing. Jan Jára, Ph.D.

Rytmička - fázový závěs jako pomůcka při hře na hudební nástroj

Ladička - běžná věc. Podá informaci jak je zahraný tón vysoký či nízký. Ale přístroj měřící jak hrajete rychle, či pomalu, jestli nezrychlujete, není dostupný Cílem je tedy naprogramovat aplikaci, která „poslouchá" jak hrajete, detekuje metrum a rychlost a je schopna zvolat „utíkáš", „zpomaluješ". Jako vstup může být mikrofon, zvuková nahrávka, či MIDI soubor.

Analýza dat v hudbě.

Cílem je vyzkoušet si prakticky technologii dolování dat. S tím souvisí zvládnutí přípravy dat a porozumění zadané problematice. Výsledkem by mělo být nalezení rytmických melodických a harmonických podobností. Klíčové body práce:

  • pořízení MIDI souborů, nejlépe pomocí klávesového nástroje (nástroj zařídím)
  • převod MIDI souborů do databáze
  • normalizace údajů v databázi
  • přidání vypočtených atributů
  • data mining

Pro práci vyžadována znalost práce s databází, ovládání nějakého programovacího jazyka, alespoň částečná znalost hudební teorie, a schopnost zahrát jednoduchou melodii na klávesový nástroj.

Augmentovaná realita & Brain Computer Interface jako podpůrný nástroj pro rehabilitaci ochrnutých končetin.

Noha se po mozkové mrtvici nehne a nehne. Kdyby alespoň kousek - nic. S využitím zařízením na sledování EEG signálů je možné natrénovat dodaný SW tak, aby zobrazoval snahu mozku „nohou kopnout". Cílem práce je vytvořit animaci končetin člověka, která bude reagovat na poskytnutý signál z EEG čelenky v rozsahu 0-1 jejich pohyb. 0 - noha je v klidu, 1 - noha je maximálně vykopnutá, 0.5 - vykopnutá napůl. Pacient má větší naději na úspěch rehabilitace ochrnuté nohy, když vidí, že snažení kopnout není marné, že virtuální nohou kope.

V práci zřejmě dojde i ke spolupráci s Rehabilitačním ústavem v Kladrubech jeho pacienty. Pro práci vyžadována znalost práce s informačními technologiemi a programování, schopnost vstřebat novou problematiku, empatie, trpělivost a citlivý přístup k pacientům, občasné cestování do Rehabilitačního ústavu v Kladrubech za účelem testování.  Přidanou hodnotou pro řešitele je vidět radost pacienta, když se noha díky tomuto způsobu rozcvičování - pohne.

Brain Computer Interface jako nástroj pro rehabilitaci a procvičování jemné koordinace krčních svalů.  

Pacienti s kvadruparézou jsou omezeni pouze na pohyb hlavy.  Pomocí čelenky eMotiv Epoc se zabudovaným gyroskopem mohou ovládat pohyb kurzoru na počítači a díky namapování pohybu mimických svalů na klávesové zkratky, mohou ovládat i stisknutí tlačítka myši. Ovládání kurzoru pohybem hlavy je pro nováčka obtížné a vyžaduje nácvik. Někteří pacienti navíc mají i hybnost hlavy omezenou a sotva přejedou celou oblast displeje. Cílem práce je vytvořit program, který pacientovi pomůže nacvičit dovednost ovládat počítač tímto způsobem. Celý program podstatě ani nepotřebuje zařízení, k simulaci poslouží obyčejná myš (počítačová). Program tedy slouží tedy k analýze trajektorie kurzoru myši. Pro představu uvádím navrhovaný seznam činností seřazených podle obtížnosti pro pacienta, a shodou okolností i pro programátora:

  1. Nácvik kývání hlavou (nahoru-dolu, zleva-doprava atp.) na povel se zobrazením skutečného pohybu
  2. Pronásledování sršící komety: kometa se šoupě různou rychlostí a směry po okně a zanechává postupně mizející stopu. Pacient se ji snaží dohonit s kurzorem.
  3. "Vyšívání" oku lahodících geometrických obrazců - V osnově bodů se naznačí spojnice a po spojení pacientovo kostrbatinou se spojnice vyrovná.
  4. Kývání hlavou do rytmu. Od primitivního nahoru dolu až po dirigentská schémata 2/4, 3/4, 4/4 taktů s drobením na osminy, tečkovaný rytmus či trioly.
  5. Rozcvičování svalů - kroužení, kývání. Na hlasové pokyny, s hlasovou kontrolou (ano dobrý, ještě víc doprava, pomaleji rychleji). Cvičící schémata možno zadat fyzioterapeutem graficky pomocí sekvence symbolů s parametry.
  6. Vyhodnocování a nacvičování gest vytvářených pokynem hlavy. Typicky „ano", „ne", „možná" a dalších.
  7. Demonstrační hra s vyžitím nacvičených gest pro operace „označ", „táhni a uchop", „rozbal nabídku", „zvětši", „zmenši", ...

V práci dojde i ke spolupráci s Rehabilitačním ústavem v Kladrubech jeho pacienty. Pro práci vyžadována znalost práce s informačními technologiemi a programování, schopnost vstřebat novou problematiku, empatie, trpělivost a citlivý přístup k pacientům, občasné cestování do Rehabilitačního ústavu v Kladrubech za účelem testování.  Přidanou hodnotou pro řešitele je pocit štěstí v očích pacientů, kterým se pomocí tohoto programu podařilo rychle si osvojit jiný způsob ovládání počítače a tím se připojit do internetu, do sociálních sítí a tedy fyzicky sice zůstávat na lůžku v Rehabilitačním ústavu, duševně však u rodiny, mezi svými vrstevníky, známými, přáteli...


 

PaedDr. Petr Pexa, Ph.D.

Před přihlášením se zájemce o téma s problematikou předem seznámí z odborných článků na internetu, cíle a obsah bakalářské práce budou projednány osobně v konzultačních hodinách.

Odborná témata pro obor ITE i ITu:

  • Tvorba webových aplikací jazykem ELM - zadáno - Vladimír Jiroudek
  • JavaScript na webovém serveru s využitím frameworku Node.js
  • Možnosti využití SVG ve webovém designu - zadáno - Tomáš Včelák
  • Systémy webového designu, atomický design webu- zadáno - Martin Horák
  • Analýza klíčových metrik webu s využitím A/B testování
  • Tvorba multiplatformních her s využitím technologie Unity - zadáno - Jan Svěrák
  • Tvorba aplikací pro interaktivní tabule v HTML5

Témata pro učitelská studia (i pro navazující resp. magisterská studia všech studijních učitelských oborů):

  • Mobilní zařízení ve výuce na 1. stupni ZŠ
    Cílem bakalářské práce bude sestavit sadu metodicky a obsahově správných aplikací pro podporu výuky na prvním stupni pomocí tabletu nebo chytrého telefonu. Tento cíl bude podpořen evaluací již hotových výukových aplikací z portálů zabývajících se touto problematikou, kde se vyskytuje větší množství nevhodně vytvořených a přesto dostupných aplikací. Dále bude proveden výzkum zaměřený na využívání mobilních zařízení při výuce na vybraných základních školách ve zvoleném regionu ČR. Práce bude sloužit učitelům jako metodická příručka pro využívání této moderní techniky ve výuce, jejími možnostmi a zakomponováním do jednotlivých fází výuky.
  • Mobilní zařízení ve výuce zvoleného předmětu na 2. stupni ZŠ
    Cílem bakalářské práce bude sestavit sadu metodicky a obsahově správných aplikací pro podporu výuky zvoleného předmětu na druhém stupni ZŠ pomocí tabletu nebo chytrého telefonu. Tento cíl bude podpořen evaluací již hotových výukových aplikací z portálů zabývajících se touto problematikou, kde se vyskytuje větší množství nevhodně vytvořených a přesto dostupných aplikací. Dále bude proveden výzkum zaměřený na využívání mobilních zařízení při výuce konkrétního předmětu na vybraných základních školách ve zvoleném regionu ČR. Práce bude sloužit učitelům jako metodická příručka pro využívání této moderní techniky ve výuce, jejími možnostmi a zakomponováním do jednotlivých fází výuky.
  • Interaktivní tabule ve výuce na 1. stupni ZŠ
    Cílem bakalářské práce bude vytvořit sadu metodicky a obsahově správných aplikací pro podporu výuky na prvním stupni pomocí interaktivní tabule. Tento cíl bude podpořen evaluací již hotových výukových aplikací z portálů zabývajících se touto problematikou, kde se vyskytuje větší množství nevhodně vytvořených a přesto dostupných aplikací. Dále bude proveden výzkum zaměřený na využívání interaktivních tabulí při výuce na vybraných základních školách ve zvoleném regionu ČR. Práce bude sloužit učitelům jako metodická příručka pro využívání této moderní techniky ve výuce, jejími možnostmi a zakomponováním do jednotlivých fází výuky.
  • Interaktivní tabule ve výuce zvoleného předmětu na 2. stupni ZŠ
    Cílem bakalářské práce bude vytvořit sadu metodicky a obsahově správných aplikací pro podporu výuky zvoleného předmětu na druhém stupni ZŠ pomocí interaktivní tabule. Tento cíl bude podpořen evaluací již hotových výukových aplikací z portálů zabývajících se touto problematikou, kde se vyskytuje větší množství nevhodně vytvořených a přesto dostupných aplikací. Dále bude proveden výzkum zaměřený na využívání interaktivních tabulí při výuce konkrétního předmětu na vybraných základních školách ve zvoleném regionu ČR. Práce bude sloužit učitelům jako metodická příručka pro využívání této moderní techniky ve výuce, jejími možnostmi a zakomponováním do jednotlivých fází výuky.

 

Mgr. Václav Šimandl

Hesla zadávána hackery při pokusu o průnik do systému

Cílem práce je upravit přihlašovací modul ve webové aplikaci Bobříka informatiky tak, aby byl schopen odhalit ty pokusy o přihlášení se do systému, které jsou prováděny pomocí bootů (jde obvykle o řadu neúspěšných pokusů o přihlášení z jedné IP adresy za sebou). Tyto pokusy o přihlášení student zanalyzuje a zjistí, jakou kombinaci uživatelského jména a hesla booti (a potažmo hackeři, kteří je ovládají) používají - zda jde o sociální inženýrství, slovníkové útoky či útoky hrubou silou.

Využití serveru a tenkých resp. zero klientů na základních školách

Cílem práce je zmapovat, jaké jsou možnosti a meze využití serveru (např. MS Multipoint Serveru) ve spojení s tenkými (resp. zero klienty) při výuce na základních školách. Student v práci realizuje případovou studii, ve které se zaměří na školu využívající takovéto řešení. Pomocí rozhovorů se správcem školní počítačové sítě a vybranými učiteli zjistí, jaké výhody s sebou dané řešení přináší a jaká jsou negativa daného řešení. Student na základě vhodných zátěžových testů zjistí, k jakému využití je dané řešení vhodné a k jakému nikoliv (např. pro práci s kancelářskými aplikacemi resp. úpravě fotografií resp. stříhání videa atp.).

Proměny výuky na základních školách vlivem digitálních technologií

Jde o sadu bakalářských prací, z nichž si každý student může vybrat jednu užší oblast podle toho, jakými digitálními technologiemi se chce zabývat (např. digitální technologie = e-learningové nástroje; digitální technologie = elektronické žákovské knížky a nástroje pro komunikaci s rodiči; digitální technologie = mobilní zařízení a tablety). Cílem bakalářské práce je zmapovat, jak se proměnila výuka (případně komunikace školy s žáky resp. rodiči) vlivem těchto technologií ve srovnání s klasickou výukou bez využití digitálních technologií. Student zjistí, jaké výhody a nevýhody s sebou daná technologie přináší. Bakalářské práce je možno realizovat jako kvalitativní výzkum za pomocí rozhovorů s učiteli NEBO jako kvantitativní výzkum na základě dotazníkového šetření, jehož respondenty by se stali žáci a jejich rodiče.

Další témata je možno vypsat na základě individuální konzultace se studentem


doc. PaedDr. Jiří Vaníček, Ph.D.

 

Grafické programování mobilních aplikací v prostředí MIT App Inventor

MIT App Inventor (http://appinventor.mit.edu/explore/) je vývojové prostředí, umožňující vytváření mobilních aplikací způsobem mentálně podobným prostředí Scratch, které slouží k programování pro děti, a je též vyvíjeno na Massachusetts Institute of Technology. 
Student vyzkouší možnosti této aplikace pro tvorbu jednoduchých mobilních aplikací. Porovnáním s prostředím Scratch zjistí, nakolik a za jakých podmínek je možné po zvládnutí programování ve Scratch přejít na MIT App Inventor. Porovná obě tato prostředí zejména v oblasti způsobu práce, které umožňuje, komfortu prostředí, snadnosti zápisu a editace algoritmů, práce s daty, práce s grafikou, kvality výsledných naprogramovaných aplikací (jak kvalitní a komplexní aplikace lze v MIT App Inventor vytvořit).
Student zpracuje a zhodnotí přehled materiálů, které se nabízejí k podpoře výuky v MIT App Inventor, a zpracuje uživatelskou příručku, která seznámí s prostředím a způsobem práce při tvorbě mobilních aplikací. Student vytvoří vzorový projekt, který ukáže možnosti tohoto prostředí, a sadu programovacích příkladů pro potřebu příručky, které budou sloužit k vysvětlení práce v tomto prostředí.

Skriptování v Geogebře

Geogebra je software pro tovrbu dynamických geometrických konstrukcí (http://www.geogebra.org/). Ve verzi 4 umožňuje pokročilé ovládání geometrických objektů pomocí skriptování.
Student zmapuje možnosti skriptování, a to jak implementovaného do Geogebry, tak možnosti užití globálního JavaSriptu. VYzkouší a sestaví sadu příkladů a úloh, v němž ukáže možnosti tohoto skriptování pro využití při konstruování v Gepgebře. Sestaví metodickou příručku uživatele pro vytváření skriptů pro objekty v Geogebře.

Interaktivní informatické úlohy pomocí HTML5

Informatická soutěž Bobřík informatiky (viz soutěžní testy) používá interaktivní úlohy, v nichž se objekty přetahují myší apod. Organizátoři soutěže nabízejí prostředí Bebras Lodge, speciálně vyvinuté pro tvorbu těchto úloh s využitím HTML5. Toto prostředí umožňuje vytváření těchto úloh v jednoduchém grafickém prostředí za pomoci JavaScriptu.
Student prozkoumá možnosti prostředí Bebras Lodge pro tvorbu interaktivních soutěžních úloh a především možnosti takto vytvořené úlohy implementovat do prostředí testu (komunikace s MySQL databází apod.). V praktické části student vytvoří několik interaktivních úloh různého typu podle zadání a implementuje je do soutěžního testu s vyzkoušením při skutečné soutěži.

Virtuální váhy - vytvoření výukové pomůcky pro interaktivní tabuli

Student navrhne a vytvoří sw aplikaci pro použití při výuce malých dětí k porovnávání věcí kolem sebe. Aplikace by se měla použít v mateřské školce, bude umožňovat vytvářet rozmanité úlohy na porovnávání a řazení objektů. Není stanovena použitá technologie, výsledná aplikace by neměla klást nároky na hw nebo instalaci, bude snadno ovladatelná běžným uživatelem (učitelka MŠ). K aplikaci student vytvoří sadu aktivit pro děti, které budou moci takovou aplikaci používat. Student výslednou aplikaci a vytvořené úlohy vyzkouší v praxi.

Výukové materiály pro robotickou hračku Roamer-too

Roamer-too je robotická hračka pro malé děti od 4 do 15 let věku, která je programovatelná bez použití počítače a chová se jako želva v Logu - pohybuje se a otáčí o zvolený počet stupňů, kreslí a hraje. Viz http://www.valiant-technology.com/uk/pages/roamertoohome.php?cat=8.
Student vytvoří sadu programovacích úloh pro tuto robotickou hračku pro různé věkové skupiny, v praxi ji vyzkouší: možnosti kreslení a pohybu po připravených podložkách, připraví též uživatelský návod pro učitele. Pro výběr tohoto tématu je nutno následně absolvovat předmět DPLA. Robot je na katedře k dispozici.