Úvodní trojdílná přednáška pro ty, kteří mají s programováním jen malé, nebo dokonce žádné zkušenosti. Vysvětlíme si od základů problematiku programování, jako je zápis cyklů, podmínek a funkcí, ukážeme si základní datové typy (n-tice, seznamy, slovníky), datové struktury (fronta, zásobník) a zkusíme si prakticky naprogramovat několik základních algoritmů. Vše se bude ukazovat hlavně na jazyku Python, který je jednoduchý na naučení a přesto zároveň velmi mocný. Jednotlivé přednášky se budou prolínat s přednáškami ZALG.

Spousta algoritmických problémů se dá popsat pomocí teorie grafů. Ukážeme si její základy: co je to graf, jak se dá v programu reprezentovat a k čemu se dá použít. Naučíme se hledat nejkratší cestu v bludišti nebo na mapě.

Úvod do Pythonu pro ty, kteří již umí programovat v jiném jazyce. V čem se liší od ostatních jazyků a proč se v něm píše tak snadno. Proč se překládá až při spuštění, jaké výhody a jaké nevýhody to s sebou nese. Letmý úvod do balíčků aneb skoro všechno již někdo napsal za nás.

Přehled šikovných datových struktur, které se nevešly do ZALG. Vyhledávací stromy a různé způsoby jejich vyvažování a „ozdobení“. Hešování aneb hledáme v téměř konstantním čase. Líné datové struktury a amortizovaná složitost.

Vyvažované stromy jsou úžasná datová struktura, ale většina normálních vyvažovaných stromů je pracné naprogramovat správně. Místo toho si řekneme, že náhoda to za nás vyváží. Sice přijdeme o pěknou worst-case složitost, ale bude se tato datová struktura lehce programovat. Navíc namísto normálních operací na vyhledávacích stromech, tak budeme moct podporovat i intervalové úpravy.

Často potřebujeme načíst nějaký složitý textový vstup: matematický výraz, zdroják, konfigurák, .... Ukážeme si, jak takové textové formáty analyzovat (neboli parsovat), aniž bychom v nich zabloudili: jak si napsat rekurzivní parser od základu i jak použít automatičtější nástroje založené na regulárních výrazech a gramatikách.

Jedním z nejmocnějších algoritmických nástrojů jsou rekruzivní funkce – tedy takové, které volají samy sebe. Ukážeme, k čemu může být rekurze užitečná a jak se v ní neztratit. A kdy je naopak lepší se rekurzi vyhýbat.

Základní exkurze do jazyka C++ - jazyka, po kterém sáhnete, když skutečně potřebujete výkon. Dává totiž daleko větší kontrolu nad tím, co se kdy bude v systému dít a jak. Není to jazyk pro pohodlné programátory, o to více se jeho znalost cení. Vhodné pro kohokoli.

Jistě jste se setkali s programy, co například čekali na vstup od uživatele. Co když ale chceme čekat na více věcí současně? Například krom odpovědi od uživatele může dorazit něco po síti, z jiného programu nebo ze souboru. Na této přednášce si ukážeme různé způsoby, jak tyto problémy řešit. Od aktivní smyčky přes low-lever rozhraní linuxího kernelu – rodiny poll, přes programování za pomocí callbacků po asynchronní programování v Pythonu (pomocí knihovny trio).

Dnes již není grafická karta jen placka převádějící digitální pixely na analogový signál. Dá se na ní počítat kde co. Zde si představíme trochu technologie CUDA a compute shadery v OpenGL a zmíníme, že tento ďábelský kus HW umí počítat zatraceně rychle, ale pokud tam uděláme malou chybičku, tak také zatraceně pomalu. Zmíníme, proč tomu tak je, jaké druhy paměti můžeme v programu používat a co je to multiprocesor.

Objektově orientované programování přináší jiný náhled na návrh řešení problémů. Vysvětlíme, jak se liší objektové a procedurální programování. Co je to objekt a co třída. Základní vlastnosti objektů (dědičnost, zabalení, polymorfismus). Co je to metoda, překrývání metod, virtuální metody (pozdní vazba) a čistě virtuální (abstraktní) metody. Jak se liší OOP ve statických (C++, C#, Java) a dynamických (Python) jazycích. Jak programovat objektově i bez podpory jazyka, třeba v Céčku.

Na této praktické přednášce si pomocí Jekyllu společně vytvoříme jednoduchý statický web. Bude se hodit znát základy HTML a CSS (ale není to nutná podmínka). Naučíme se používat templaty a navrhovat stránky tak, aby byly hezké jak na počítači, tak i mobilním zařízení.

Povídání o tom, jak programovat počítačové soupeře do šachů a her jim podobným. Základní minimaxový algoritmus a jeho vylepšení neboli α-β ořezávání. Stále pomalé? Několik nápadů na efektivnější ořezávání. Ne u všech her však funguje hrubá síla (minimax) dobře, ukážeme tedy ještě pravděpodobnostní přístup Monte Carlo Tree Search.

Tato navazující přednáška na Neuronové sítě se zabývá transformery, což je pokročilý model pro zpracování přirozeného jazyka. Transformery se staly revolučním nástrojem v oblasti strojového učení a jsou základem mnoha moderních aplikací, jako jsou strojový překlad, rozpoznávání řeči nebo generování textu. Během přednášky se seznámíte se základními principy transformerů, jako je self-attention mechanismus a enkodér-dekodér architektura. Budeme také diskutovat o jejich výhodách a omezeních a představíme některé příklady jejich úspěšného využití v různých oblastech. – Anotaci napsal ChatGPT

Ukážeme si, jak počítače přemýšlí při řešení problémů a jakým způsobem hledají řešení. Volně se dostaneme k prohledávání stavového prostoru (který bývá exponenciálně velký) a ukážeme si různé jak informované, tak neinformované techniky pro jeho procházení. Setkáme se třeba s algoritmy, které jsou použity v GPS.

Evoluční algoritmy se inspirují strukturami chování v přírodě a na jejich základě pak (optimalizačně) hledají řešení těžkých problémů. Na přednášce určitě zazní genetický algoritmus, zmíníme jeho algoritmy a když zbyde čas tak si obecněji popovídáme o algoritmech pohybujících se ve velkých prostorech řešení.

Pojďme společně nahlédnout pod pokličku počítačové lingvistiky a počítačovému zpracování přirozeného jazyka. Podíváme se na vlastnosti přirozených jazyků a povíme si, jak moc jednotlivé vlastnosti komplikují počítačové zpracování. Ukážeme si také několik praktických aplikací počítačové lingvistiky – kontrolu pravopisu, strojový překlad a vyhledávání v dokumentech podle témat atd.

Vyhlídkový výlet světem pomalé fotorealistické počítačové grafiky (na rozdíl od rychlé herní grafiky v GAMEGFX), demonstrovaný na :hippo_god: (viz https://www.shadertoy.com/view/wtGczK). Projdeme základní principy simulace světla, raytracingu, GPU a proceduální generace. Jak definovat scénu s hrochem pomocí pár řádek kódu a jak to celé použít pro nakreslení obrázku v Shadertoy.

Jak fungují počítačové sítě: od elektronů v drátech (nebo fotonů v optických kabelech) přes komunikaci na jedné malé síti až ke komunikaci v celém Internetu. Vysvětlíme si rámce, pakety, MAC a IP adresy, routování v malých i ve velkých sítích. Jak to reálně funguje s IPv4 a NATem, co to jsou porty a jak se od sebe liší TCP a UDP. A jak postupně zavádíme IPv6.

Kde se vlastně berou IP adresy? Kde a jak vznikají top-level domény? Co vlastně dělají poskytovatelé internetu? Na této přednášce si povíme něco o protokolu BGP, autonomních systémech a organizacích IANA a RIPE NCC. Podíváme se na globální infrastrukturu internetu trochu z dálky a dojde i na špetku historie.

Jak vytvořit jednoduchý Linuxový server, který poskytuje služby vaší domácnosti, nebo třeba nějaké větší síti. Co se tam hodí provozovat? Povíme o SSH, klíčích, šifrování, systemd, Apache a Nginxu, nastavení mailového serveru i DNS. Jak server zabezpečit před útočníky, jak před ztrátou dat a jak před uklízečkou. Vše si vyzkoušíme prakticky, třeba na virtuálním počítači.

Když se něco vyvíjí delší dobu a/nebo v týmu, přijde vhod nějaký nástroj, který umí ukládat různé verze zdrojového kódu, zjistit kdo co přidal a proč, k nějaké verzi se vrátit nebo třeba vrátit jenom jednu změnu, kterou udělal kamarád před rokem. Git je dnes nejpoužívanější takový nástroj. Povíme si, jak ukládá změny, co jsou commity, větve, tagy a jak vypadá merge mezi větvemi. Nakonec zkusíme předvést i nějaké užitečné triky: třeba hledání bugů půlením historie.

Kryptografie se zabývá šiframi, jejich konstrukcí a zejména jejich luštěním. Začneme se symetrickými a asymetrickými šiframi a jednosměrnými funkcemi. Z nich pak vybudujeme složitější kryptografické protokoly na bezpečný přenos, autentikaci a digitální podpisy. Vymyslíme dokonce, jak si hodit korunou po telefonu, a také předvedeme nerozluštitelnou šifru a dokonce to o ní dokážeme.

O světě jde sehnat spousta zajímavých dat ve strojově zpracovatelné podobě: obce a domy v nich, linky hromadné dopravy, katalogy hvězd, slova v češtině, katalog pokémonů, ... Pojďme se podívat, jak s daty zacházet. Naučíme se číst různé formáty dat od CSV až po XML, data zkoumat, filtrovat a kreslit podle nich pěkné grafy. Vyzkoušíme si to prakticky v Pythonu na reálných datech, které si umíte veřejně stáhnout.

Webové mapy - takřka všudypřítomné a velmi užitečné. Jak ale fungují? No a co teprve, když chceme mapy vektorové? A co když chceme zobrazovat Zemi jako kouli? A zároveň vektorově? Zdánlivě jednoduchá věc jako mapa totiž dokáže skrývat mnoho zajímavých technických detailů. Nahlédneme pod pokličku knihoven Leaflet a především MapLibre, které nedávno získalo podporu vektorového glóbu. Možná jsem v tom měl prsty...

Lineární algebra je nejdůležitější partie matematiky, jež nachází využití napříč obory, jmenovitě ve strojovém učení, vyhledávání (PageRank) či v kryptografii. V této přednášce se zaměříme na vybudování základů maticového počtu, ale i trochu abstraktnější pohled na problematiku.

Pokusíme se vybudovat kombinatoriku intuitivně. Co nejvíce se vyhneme počítání se vzorci, vystačíme si s elegantními úvahami. Kromě základních technik si ukážeme, jak nám mohou pomoci rekurence a jak se úlohy dají převádět mezi sebou. Procvičíme na spoustě příkladů.

Jsme na počátku 40. let v New Yorku na Manhattanu a snažíme se vést pekařství. Víme, že každý den se prodá vše, co upečeme, avšak každý den zvládneme obstarat jen omezené množství mouky, vajec a mléka. Jaké druhy pečiva máme upéct, abychom měli co největší profit? To a na spoustu dalších otázek si zodpovíme v této přednášce. Ukážeme si, jak problém popsat, vysvětlíme si metodu řešení a jak to správně strčit do počítače, aby to spočítal za nás.

V rámci této přednášky se budeme zabývat problémy tak těžkými, že nikdo na světě pro ně neumí vymyslet efektivní (rozuměj polynomiální) algoritmus. Spousta lidí dokonce věří, že to vůbec možné není. Abychom mezi tyto problémy pronikli, seznámíme se s pojmy NP-úplnosti a NP-těžkosti. Především si však konkrétní těžké úlohy ukážeme a naučíme se i některé těžké úlohy rozpoznat. Závěrem si řekneme, jak se s těžkými úlohami vypořádat v praxi.

Zajímá vás jazyk, kterým hovoří fyzika? A chtěli byste umět simulovat fyzikální úlohy na počítači? Probereme základy derivací a integrálů, pak si ukážeme nějaké diferenciální rovnice a jejich roli ve světě (biologie, fyzika, chemie, finance). Nakonec se podíváme na základy numerického řešení diferenciálních rovnic na počítači s několika ukázkami.

Jak se vyhnout chybám, které jsou na první pohled neviditelné, ale mohou způsobit velké problémy? Zaměříme se na nebezpečí přetečení bufferu, SQL injection nebo XSS útoky. Společně se zamyslíme nad tím, co vlastně znamená bezpečný software a jak ho navrhnout. Nakonec si ukážeme několik konkrétních příkladů a vyzkoušíme si i vlastní útok na jednoduchou aplikaci. Přednáška bude spíše diskusní a praktická.

Sbírka představ o světě, kterým většina programátorů věří, ale vlastně nejsou pravdivé. Jsou všechny dny stejně dlouhé? A všechny minuty? Kolik znaků má jeden znak? Čím jsou oddělené comma-separated values? Kde ve Zlíně je tř. Tomáše Bati č.p. 202? Kolikrát že? Má každý občan EU příjmení? A jméno? A právě jedno rodné číslo? Kolik zavináčů může obsahovat e-mailová adresa?

Už jste někdy zkoušeli složit Rubikovu kostku? A nešlo vám to? Našli jste si návod na internetu, ale byla to jen náhodná směť písmenek? Tak si ukážeme, jak ji složit bez toho. A také si ukážeme, jak Rubikova kostka souvisí s teorií grup.

Když se počítače poprvé staly dostupné pro běžné smrtelníky, nic moc ještě neuměly. Ale měly k sobě přibalený manuál od nějakého programovacího jazyka. A tak lidi začali programovat. A začali si hrát. Psali malé hry, ale také prográmky, které kreslily něco hezkého jen tak. Takzvané „intra“ nebo „dema“. A pak se začali předhánět a soutěžit v tom, kdo udělá lepší, hezčí, technicky propracovanější demo. Někdy s limitem na velikost 64 kb, někdy 4 kb, někdy bez limitu. A tak se v průběhu desetiletí vyvinula demoscéna. Pojďme se podívat na ty nejhustější dema! A možná si i říct něco o tom jak fungují.

O češtině časů minulých, současných i (potenciálně) budoucích. Kde se čeština vzala a jak souvisí s ostatními evropskými jazyky. Co jsme během staletí získali, o co jsme přišli a o co nejspíš brzy přijdeme. A je to škoda? Vykrádáme cizí jazyky a ony zase nás. Kolik je češtin a která je ta správná? Proč už Jan Hus spílal Pražanům? Pojďme navrhnout pravopisnou reformu!

Pojďme usednout k šálku lahodného čaje a povídat si o tom, co se v něm skrývá. Kde se čaj vzal, kde se pěstuje, jak se zpracovává a jak ho připravovat. Trocha čajového zeměpisu, dějepisu i čajové chemie a čajové kultury. Též o všelijakých substancích čaji podobných.

Podobně jako v Božské komedii projdete několika kruhy pekla představující dnešní svět technologií. Přestože obsahuje mnoho různých doporučení, byla vytvořena převážně k tomu, aby se nad danou problematikou člověk sám zamyslel.

Žijeme v době, kdy můžeme být svědkem velkých změn, a to dokonce i ve vnímání duchovna a životních hodnot. Řekneme si o historickém vývoji náboženského směru „new age“ a jeho aktuální podobě. Cílem přednášky je pochopit vývoj hodnotových systémů a jak ovlivňuje jednotlivce. Přednáška z velké části vychází z pozorování Karla Gustava Junga.