Záznamy přednášek - Smršť 2022

↩ zpět na seznam všech přednášek

Akce: Krutá Smršť Přednášek 2022

Algoritmy a datové struktury

Fourierova transformace [FFT]

Jak rychle umíte násobit n-ciferná čísla? My to umíme lineárně. Hodí se k tomu chytrý trik pana Fouriera, který už dávno patří k matematické a fyzikální klasice. Ukážeme, co je Fourierova transformace zač, jak ji rychle spočítat a k čemu je dobrá: rychlé násobení polynomů i čísel, digitální zpracování zvuku a obrazu (spektrální analýza či třeba komprese).

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Aplikace informatiky

Předpovídání počasí pohledem ajťáka ("Automatizace rosniček") [METEO]

Co je to numerický model a co je to nowcasting.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Dovednosti

Stavíme dům inkrementálně a experimentálně ("ale vždyť teplo stoupá nahoru, tak proč stropní topení?") [HOUSE]

Již třetí rok stavíme dům a nenecháváme se příliš přesvědčovat konvenčními postupy. Jak to děláme, co jsme se naučili, jak to (zatím) funguje. Alternativní postupy v jinak obyčejném cihlovém domě.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Fyzikální přednášky

Problém N těles ("Předpověď galaktického počasí na příští miliardu let") [NBODY]

Máme systém s N tělesy, ve kterém působí gravitace, a zajímá nás, jak se bude vyvíjet. Pro systém na úrovni galaxie, který má řádově desítky miliard částic, je to výpočetně velmi náročné, a proto jsme ochotni dělat aproximace. Naivní řešení počítá všechny interakce, kterých je O(N<sup>2</sup>), avšak můžeme použít algoritmus Barnes-Hut, který využívá QuadTree/OctTree, popř. také metodu Particle-Mesh, která počítá gravitační potenciál v mříži.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Vplyv radiácie na ľudský organizmus [RADIO]

V dnešnej dobe sa ľudia stále viac obávajú vystavenia radiácie. Či už zo vzdialených jadrových nehôd alebo elektrární. Aký efekt má radiácia na náš organizmus sa bližšie dozviete v prednáške. Pozrieme sa bližšie na účinky ionizujúceho žiarenia na tkanivá a orgány, preberieme priebeh akútnej choroby z ožiarenia a v neposlednom rade sa pozrieme na súčasné možnosti rádioterapie.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Jiné aneb co vám chci ukázat

Capture the flag ("Hackování, jako nejlepší způsob, jak strávit víkend.") [WTFCTF]

CTFka (Capture The Flag) jsou soutěže, ve kterých je cílem zneužít program nebo systém netradičním způsobem, abychom získali vlajku – tajný textový řetězec uložený na zdánlivě nedostupném místě. Ukážeme si, jak úlohy v CTFku vypadají, možná si vyzkoušíte nějakou vyřešit a zjistíte, proč by nás to vůbec mělo zajímat.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Chleba, po kterém se halucinuje a pak vám upadnou nohy, aneb od ergotismu k Lucy in the Sky with Diamonds [LSD]

Kdo stojí za hladomorem ve středověku a zároveň za kulturním hnutím převážně v šedesátých letech 20. století? Nikdo jiný než paličkovice nachová. Stručná historie LSD, chemická podstata a mechanismus účinku na organismus pod drobnohledem.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Panoptikum historických failů ("Když se má něco pokazit, tak se to pokazí.") [HIFAIL]

Taky vám občas připadá, že váš den nestojí za nic? Že kazíte vše, na co jen sáhnete? Přijďte se potěšit cizím neštěstím. Uvidíte, že na tom můžete být ještě daleko hůř. Střelný prach a dopisy, smrtelné barokní taktovky, výbušné vojenské přehlídky a létající želvy, to vše a ještě mnoho dalšího na vás čeká v Panoptiku historických failů!

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Železnice a kolejová doprava ("Vlak bude opožděn z důvodu ztráty lopatky na uhlí.") [RAIL]

Cestování po železnici už dlouho patří do života mnoha z nás. Kolik o ní ale víme? Trocha historie, zajímavosti z předpisů, pár pohledů za hranice. Jak se staví trať, jak vlak a jak to všechno, když už to je hotové, skloubit do fungujícího systému. Čím se zajišťuje bezpečnost (a jak může z pohledu systému vlak prostě odletět) a k čemu jsou všechna ta návěstidla u tratí.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Lingvistika

Jak si pořídit vlastní jazyk ("Minao remabi malelio koribeto.") [CONLANG]

Hodí se vám, aby postavy ve vaší hře nebo povídce mluvily neznámým jazykem? Tak si vymyslete vlastní! Ale jak na to? Jak se vytváří různé vrstvy jazyka: slovní zásoba, morfologie, gramatika, frazeologie, ale i písmo a výslovnost. Proč si pořídit imaginární uživatele a imaginární historii. Jak najít správnou míru nepravidelnosti. Čím se můžeme inspirovat z existujících jazyků a čím raději nechceme.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Matematické přednášky

Hausdorffův zvěřinec ("Jaký objem má π-rozměrná koule?") [HAUS]

Možná vás už také zarazilo, že některé fraktály nejsou ani dvourozměrné, ani třírozměrné, ale něco mezi tím. Pojďme se podívat, co to znamená. Cestou potkáme různé zajímavé partie matematiky (jako třeba metrické prostory a teorii míry) a různá podivuhodná zvířátka: Cantorovo diskontinuum, von Kochovu vločku a Hilbertovu křivku.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Teorie chaosu ("Objevme společně skrytý řád reality") [CHAOS]

"Chaos" není jen módní slovo pro náhodu či zmatek. Velkým objevem posledních desetiletí je fakt, že chaos je stejně obvyklý jev jako tradiční typy pravidelného chování. Nesnažíme se chaos zničit, ale zkrotit. Krátce si popovídáme o historii chaosu a co vlastně takové chaotické chování je. Zadefinujme si potřebné pojmy a vrhneme se do hlubin fraktálů. Také si takový fraktál naprogramujeme. Ukážeme si praktické aplikace teorie chaosu ve fyzice, informatice a biologii.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Úvod do teorie kategorii [TERCAT]

Matematika má mnoho oblastí, které studují vlastní objekty a vyvíjí vlastní metody. Jejich výsledky však lze zřídka kdy přímo aplikovat v jiných oblastech a i samotný přístup bývá diametrálně odlišný. Člověk by se pak mohl ptát, zda neexistuje abstraktní teorie, která by byla základem všech ostatních oblastí a která by je spojovala. A tou je právě teorie kategorií. Díky její vysoké úrovni abstrakce, a tedy její univerzální aplikovatelnosti, ji lidé nazývají jazykem moderní matematiky a její studium lingvistikou matematiky. Vstupní požadavky: Pro pochopení samotné teorie kategorií nejsou žádné, avšak pro pochopení ilustrativních příkladů je vhodné minimální ponětí o konceptu matematické struktury a základy lineární algebry (konkrétně pojmu vektorového prostoru). Jestliže bude odhlasována, tak má přednáška Úvod do studia moderní matematiky všechny pojmy podrobně vysvětlí, jestliže nebude, udělám na začátku rychlý úvod.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Pod pokličkou – hardware, operační systémy, formáty

Navrhujeme a vyrábíme PCB v KiCADu ("Od schématu k osazené desce") [KICAD]

Jak nakreslit schema, naroutovat desku a nechat si ji osadit třeba na JLCPCB z KiCADu s minimem práce. Průchod jednotlivými kroky, tipy a triky, jak si ušetřit práci a na co si dát pozor.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Nix(OS) ("Milujeme Haskell, ale namísto toho sestavujeme balíčky") [NIX]

Reprodukovatelná operace je taková, která vždycky dopadne stejně, ať už ji spouštíme v různých časových okamžicích, nebo na různých počítačích. Kompilování software se naopak vyznačuje zcela opačnými tendencemi – výsledek závisí na dostupných knihovnách, jejich verzích, stavu cache, někdy dokonce i stavu nějakého vzdáleného serveru. Nix s tím poměrně úspěšně bojuje. Je to ryze funkcionální programovací jazyk, kterým popíšeme, co bychom chtěli sestavit, a přiložené nástroje se nám o to postarají. Jako velmi šílený (ale úspěšný) bonus si můžeme uvědomit, že operační systém se svou aktuální konfigurací a nainstalovanými programy je také v nějakém smyslu balíček, který můžeme popsat Nixem. Tím získáme deklarativní distribuci NixOS, jejíž taje také představím.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

OS ze základu ("Jaktože to zatím nespadlo?") [OS]

Máme procesor a paměť, umíme vykonávat jednotlivé instrukce. Kde jsou ale procesy a vlákna!? Jaktože si nemůžu prostě říct o víc paměti!? Na přednášce si budeme povídat o základních funkcích jádra operačního systému a o tom, jak bychom to mohli naimplementovat sami. Začneme u první instrukce, kterou procesor vykoná. Skončíme u první instrukce, kterou vykoná spuštěná aplikace.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

QElectroTech ("A jak že máte zapojený ten rozvaděč?") [QELTECH]

K topení, rozvaděči nebo informačnímu systému vlaku se hodí mít schema zapojení, abychom věděli, co kam vede, co je tam za komponenty a podobně. Ukážeme si QElectroTech, ve kterém se dají taková schemata kreslit.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Zpracování rádiových signálů na počítači ("O tom co je mezi anténou a počítačem") [DSP]

Reprezentace rádiových vln v počítači: komplexní signály. Základní operace s komplexním signálem. Filtry. Diskrétní Fourierova transformace.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Programovací jazyky

Pokročilý Python ("I can't comprehend this comprehension.") [PYTH2]

Povídání o tom, co nám Python nabízí, aby se v něm hezky programovalo. Jak psát <i>pythonicky</i> aneb <code>enumerate</code>, <code>zip</code>, comprehensions či generátory. Dále <code>typing</code> pro příznivce silně typovaných jazyků. Jak se neztratit v balíčcích a jak si vytvořit vlastní. Nakonec zabrousíme do štábní kultury kódu a deklarativního programování.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Programátorské dovednosti

Výpočetní logika v praxi ("SAT solving: řešíme NP-úplný problém") [NPSAT]

Cílem je vysvětlit, o čem je problém splnitelnosti výrokových formulí, tzv. SAT. Vysvětlil bych základní princip současných SAT-solverů, které tento problém, více či méně efektivně, řeší. Na SAT lze převést řadu prohledávacích problémů, například sudoku. Několik takových bych ukázal.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Sítě a bezpečnost

Jak se staví CDNka ("Aneb zrychlujeme načítání webů") [CDN]

Sítě pro doručování dat (content delivery networks) obhospodařují dnes velkou část internetového provozu. Když výkon (nebo umístění) vašeho serveru nedostačuje, postavíte mezi klienty a svůj server CDNku a klienti si velké věci budou stahovat z ní. Povíme si, jak vlastně takové CDNka funguje, jak zvládne nasměrovat klienta na svůj nejbližší server a jak pak takový server zvládne odbavit desítky gigabitů trafficu. Jaké možnosti a jaká úskalí přináší protokol HTTP a jak okolo něho postavit CDNku tak, aby dobře kešovala, ale aby nekešovala moc. Cílem přednášky je ukázat principy a technologie, které jsou potřeba k tomu postavit si svoji vlastní malou CDNku.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Teoretická informatika

Jde to rozuzlovat? ("Jak si zavázat boty a neoběsit se u toho.") [KNOT]

Dostali jsme obrázek uzlu. Jak poznat, zda ho lze rozuzlovat? Na spoustě obrázků bych ukázal, v čem je zakopán problém. Ukázal bych jistou barvicí metodu, která umí prokázat zauzlovanost. A hlavně, algoritmická verze této úlohy je velmi zajímavá a dotýká se domněnky P vs. NP a dalších problémů v teorii algoritmů.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)

Parametrizované algoritmy ("Co přesně je tak těžké na daném NP-těžkém problému?") [PARALG]

Pro žádný NP-těžký problém není znám algoritmus, který by jej řešil v čase lepším než exponenciálním. Často ale umíme najít algoritmus, jehož složitost je exponenciální jen v nějakém parametru problému. Například jednoduchým algoritmem zjistíme, zda má n-vrcholový graf vrcholové pokrytí velikosti ≤ k v čase 2<sup>k</sup> · n<sup>c</sup>. Hledáním parametrizovaných algoritmů se tak fakticky snažíme najít jádro těžkého problému, které jej činí těžkým. Přednáška poskytne krátký úvod do těchto metod a do toho, co nám o některých problémech prozradily.

Otevřít přednášku (webový přehrávač)