Katedra softvérových technológií

Všeobecné informácie

Telefón 041/5134101
Web http://kst.uniza.sk
Vedúci Ing. Viliam Tavač PhD.
Kontakt 041/5134100
Miestnosť RA120
Zástupca vedúceho RNDr. Hynek Bachratý PhD.
Kontakt 041/5134127
Miestnosť RA116
Sekretariát Mgr. Iveta Belošovičová
Telefón 041/5134101
Miestnosť RA119

Zamestnanci

doc. RNDr. Katarína Bachratá PhD. RA115 041/5134104
výučba: diskrétna pravdepodobnosť, analýza procesov, teória oznamovania, matematické princípy informatiky – pravdepodobnosť, matematika pre informatikov,
výskum: počítačové modelovanie biologických procesov, počítačové spracovanie reči, modely stochastických procesov, teória vyučovania matematiky
RNDr. Hynek Bachratý PhD. RA116 041/5134127
výučba: matematická analýza, diskrétna matematika, stochastické procesy, pravdepodobnosť a štatistika, projektová výuka
výskum: modelovanie a algoritmizácia dopravných procesov, grafické zobrazenie dopravných systémov a procesov, modelovanie a simulácie procesov pohybu elastických objektov vnútri kvapaliny, didaktika matematiky, práca s talentmi, e-learning v oblasti matematiky
Mgr. Iveta Belošovičová RA119 041/5134101
doc. Mgr. Ivan Cimrák Dr. RA116 041/5134127
výučba: matematická analýza, diskrétna pravdepodobnosť, matematické princípy informatiky – pravdepodobnosť
výskum: počítačové modelovanie tokov biologických buniek, numerické metódy pre parciálne diferenciálne rovnice, tvarová optimalizácia, gradientné metódy optimalizácie.
Ing. Miroslav Gábor PhD. RA117 041/5134129
výučba: informatika 3, informačné a riadiace systémy v doprave
výskum: optimalizácia pohybu dopravných kompletov na dopravných sieťach, modelovanie a algoritmizácia informačných systémov pre dopravu
Ing. Patrik Hrkút PhD. RA113 041/5134121
výučba: vývoj aplikácií pre internet a intranet, vývoj aplikácií pre mobilné zariadenia, pokročilé objektové technológie
výskum: inteligentné dopravné systémy, internet vecí (internet of things) IoT
doc. Ing. Miroslav Hrnčiar PhD. RA123 041/5134122
výučba: manažérstvo kvality, manažérstvo procesov, projektový manažment, kvalita služieb, úvod do štúdia
výskum: normalizačná podpora inovácií a manažérstva rizika, nové metódy vzdelávania s podporou projektovej výučby
Mgr. Iveta Jančigová PhD. RA124 041/5134131
výučba: diskrétna pravdepodobnosť, matematika pre informatikov, modelovanie a simulácia, matematické princípy informatiky (3. stupeň)
výskum: modelovanie elastických objektov v prúdiacej tekutine s aplikáciami v biomedicíne
doc. Ing. Ján Janech PhD. RA114 041/5134132
výučba: informatika 1, informatika 2, softvérové modelovanie, metaprogramovanie, softvérové inžinierstvo, pokročilé objektové technológie
výskum: objektovo orientované programovanie, distribuované databázové systémy, metaprogramovanie, počítačové siete typu VANET, modelovanie v jazyku UML, modelovacie nástroje typu DSM
doc. Ing. Emil Kršák PhD. RA104 041/5134050,041/5134128
výučba: informatika, objektovo orientované programovanie, pokročilé objektové technológie, projektová výučba, výskum: distribuované informačné systémy, bezpečnosť informačných systémov, inteligentné dopravné systémy
Ing. Matej Meško PhD. RA124 041/5134131
výučba: vývoj aplikácií pre internet a intranet, vývoj aplikácií pre mobilné zariadenia
výskum: technológie na tvorbu internetových aplikácií, vývoj aplikácií pre mobilné zariadenia, inteligentné dopravné systémy, spracovanie obrazu
Ing. Ján Ružbarský PhD. RA115 041/5134124
výučba: softvérové modelovanie, softvérové inžinierstvo, UML
výskum: algoritmizácia a programová podpora optimalizačných úloh hlavne v doprave s využitím, objektovo orientovaného programovania
Ing. Marek Tavač PhD. RA114 041/5134130
výučba: softvérové inžinierstvo, softvérové modelovanie, pokročilé objektové technológie, projektová výučba
výskum: IKT v doprave, modelovanie a vývoj softvéru
Ing. Viliam Tavač PhD. RA120 041/5134125
výučba: informatika 3, základy programovania vo Windows
výskum: architektúra informačných systémov
Ing. Štefan Toth PhD. RA124 041/5134131
výučba: pokročilé objektové technológie, vývoj aplikácií pre mobilné zariadenia, inteligentné dopravné systémy, VANET, rozpoznávanie

Doktorandi

Mgr. Martin Bušík RA316 041/5134553
Téma: Návrh a vývoj modelov rastu bunky a ich implementácia do strunových modelov Výučba: Diskrétna pravdepodobnosť
Ing. Michal Ďuračík RA316 041/5134553
Ing. Jana Kadlecová RA316 041/5134553
PhD študent, téma práce: Využitie stochastických metód pre vývoj biomedicínskych aplikácií
Mgr. Kristína Kovalčíková A316 041/5134553
Mgr. Mariana Ondrušová A316 041/5134553
Ing. Martin Slavík A316 041/5134553

Popis činnosti


Katedra zabezpečuje výučbu predmetov z oblasti objektových technológií, softvérového inžinierstva, informatiky, webových technológií, informačných a riadiacich systémov a ich podporných nástrojov a na manažérstvo kvality so zameraním na oblasť služieb. Náplň vedeckej činnosti katedry je zameraná na riešenie optimalizačných úloh z oblasti dopravy a spojov, najmä optimalizácie technologických procesov s uplatnením prostriedkov prenosovej a výpočtovej techniky, aplikovanej matematiky a informatiky. Dôraz sa kladie predovšetkým na analýzu technologických procesov, ich modelovania, metód riadenia procesov a počítačovú podporu rozhodovania pri riadení procesov prebiehajúcich v doprave a spojoch.

Aktivity pracoviska


IS KANGO
VIS – informačný systém pre vyhľadávanie vlakových spojení
Optimalizácia mikrofluidických zariadení pre biomedicínske aplikácie.  APVV-0441-11
Editor reliéfu železničnej trate pre technologické riadenie dopravy
Analýza možností a návrh realizácie systému pre prezentáciu výkonov spoplatnených vozidiel
Prieskum spokojnosti zákazníkov Slovenskej pošty, a. s. s kvalitou poštových služieb – rok 2012-2014
Meranie časov čakania na poštách
Určenie počtu obslužných prostriedkov na obsluhu územia
Rozvoj GISu pre Slovenskú poštu, a. s.
Monitoring a analýza životného prostredia vzhľadom na dopravnú infraštruktúru

IS KANGO

KANGO je komplexný viacvrstvový distribuovaný informačný systém určený pre tvorbu cestovných poriadkov, pracujúci v on-line režime. Funkcionalitou nadväzuje na IS SENA.  Podporuje nové, flexibilné  pojatie tvorby GVD a súčasne poskytuje integračnú platformu ďalším systémom, používaným v oblasti plánovania, riadenia a prevádzky železničnej dopravy.

Jadro IS KANGO je tvorené databázovým a aplikačným serverom.

Databázový server rieši perzistenciu dát. IS KANGO je navrhnutý tak, že podporuje použitie ľubovoľného relačného databázového systému. Súčasná verzia je implementovaná pre systém Oracle. Zabezpečuje zálohovanie dát. Aplikačný server je pripojený na databázový server pomocou flexibilného ORM modulu.

Aplikačný server zabezpečuje prepojenie klientov s databázovým serverom, ale i vzájomnú komunikáciu klientov, interných ale i komunikáciu systému s externými klientmi. Rieši prístup jednotlivých používateľov systému na základe používateľských práva a rolí. Implementuje časť biznis logiky systému. Implementuje  dvojfázovú synchronno-asynchrónnu aktualizáciu dát.

Používateľské rozhranie systému je tvorené tromi základnými distribuovanými klientmi: KANGO-Kmeň, KANGO-Vlak a KANGO-GVD. Každý modul je tvorený z niekoľkých striktne oddelených vrstiev, ktoré navzájom komunikujú prostredníctvom jednoduchého presne definovaného rozhrania.

KANGO-Kmeň je interaktívny on-line grafický editor kmeňových dát (železničná sieť, hnacie vozidlá, atď.). Umožňuje prípravu a editáciu dát nielen pre interné moduly systému KANGO, ale i mnohé ďalšie externé systémy (vrátane napojenia na CRD prostredníctvom Common Interface), ktoré využívajú rozsiahlu dátovú základňu systému. Napojenie týchto systémov je riešené niekoľkými spôsobmi, preferovane však prostredníctvom flexibilnej webovej služby.

KANGO-Vlak je modul, určený na základnú tvorbu a editáciu trás vlakov. Je určený hlavne pre dopravcov, ktorý pomocou tohto editora pripravujú požiadavky pre konštrukciu grafikonu vlakovej dopravy.

KANGO-GVD je nástroj prevádzkovateľa dráhy, určený na konštrukciu cestovného poriadku a tvorbu väčšiny pomôcok, požadovaných predpismi a legislatívou. Funkcionalitou nadväzuje na systém IS SENA, ktorú doplňuje najmä v oblasti tvorby elektronickej formy pomôcok.


VIS – informačný systém pre vyhľadávanie vlakových spojení

Informačný systém VIS pre vyhľadávanie optimálneho spojenia sme začali na našom pracovisku vyvíjať od roku 2004. Bezprostredným impulzom bol návrh na spoluprácu od firmy Hewlett-Packard Slovakia pri vývoji novej verzie systému IKVC.

Základnou úlohou systému VIS (Vyhľadávací Informačný Systém) je nájsť vyhovujúce (optimálne) spojenia medzi stanicami. K tomu je ale potrebné najskôr pripraviť nevyhnutné dáta a priebežne zabezpečiť ich správu. Zároveň musí byť systém  schopný poskytovať zistené informácie rôznymi spôsobmi a na rozličných platformách a zariadeniach. Systém pritom musí pracovať v reálnom prostredí.

Základné logické a aplikačné jednotky IS VIS

Jadro systému je tvorené tzv. logickými jednotkami. Tieto navzájom komunikujú prostredníctvom dohodnutého vstupno-výstupného rozhrania. Tým je dosiahnutá jednotnosť jadra pre všetky aplikačné jednotky a oddelenie užívateľského rozhrania od aplikačnej vrstvy. Aplikačné moduly reprezentujú ucelené riešenia pre jednotlivé možné spôsoby využitia celého systému z hľadiska užívateľa resp. použitej technológie (Linux, Unix, Windows, Windows CE).

Logické jednotky systému VIS:

  • Vyhľadávacia jednotka - je samozrejme z viacerých hľadísk kľúčovou zložkou systému. Je súčasťou všetkých aplikačných jednotiek a ostatné logické jednotky slúžia najmä na zabezpečenie potrebných vstupných dát a prezentáciu výsledkov vyhľadávania.
  • Import dát - v súčasnosti je systém naplnený údajmi o železničnej doprave v rámci európskych železníc zo systému MERITS. Informácie o premávke vlakov v rámci celej Európy sú importované do Oracle databázy.
  • Editácia dát (Data editor) – modul umožňuje jednoduchú údržbu naimportovaných dát. Poskytuje nástroje napríklad na ich úpravu, rozširovanie ako aj export.
  • aVIS – objektovo orientovaný fasáda. Poskytuje zjednodušený, platformovo nezávislý a jednotný prístup do systému všetkých prezentačným aplikáciám.
  • Prezentačné aplikácie – existuje niekoľko koncových aplikácií využívajúcich IS VIS a poskytujúcich výstupy klientom. V rámci vývoja systému IKVC spoločnosť HP implementovala napríklad vyhľadávací internetový portál ŽSSK a aplikácie pre výdaj cestovných lístkov na železničných staniciach. V rámci nášho riešenia poskytujeme Windows standalone aplikáciu wVIS (viď obrázok nižšie).

IS VIS je úspešné prevádzkovaný spoločnosťou ŽSSK už od roku 2004. Počas celej doby je priebežne rozširovaný o nové funkcionality. Pri jeho vývoji sme vychádzali hlavne z našich skúseností z dlhoročnej práce v oblasti tvorby cestovných poriadkov a základného plánovania dopravy vôbec.


Optimalizácia mikrofluidických zariadení pre biomedicínske aplikácie.  APVV-0441-1

Hlavným cieľom projektu je zahrnutie rigoróznej optimalizácie do vývoja mikrofluidických zariadení s využitím v biomedicíne. Pri projektovaní v súčasnosti vyrábaných zariadení nebol kladený dôraz na optimalizáciu efektivity. Použitie matematicky podložených optimalizačných techník ponúka veľký potenciál pre zvýšenie efektivity.

V rámci projektu sa vyvíja počítačový nástroj pre simuláciu zložitých procesov vnútri mikrofluidických zariadení. Bude navrhnutý nový matematický model pre zachytávanie na základe priľnavosti. Bude navrhnutý a implementovaný optimalizačný nástroj, pomocou ktorého budú môcť byť navrhnuté nové mikrofluidické zariadenia s vyššou efektifitou zachytávania. Počas procesu navrhovania budú optimalizované rôzne koncepty: geometria mikrofluidických kanálov, rýchlosť prúdenia krvi, vonkajšie magnetické pole určené pre manipuláciu feromagnetických častí zariadenia a ďalšie. Optimalizácia bude vykonávaná použitím iteračných optimalizačných techník, čo je nový prvok vo vývoji mikrofluidických zariadení. Fyzikálne modely budú validované a testované. Dôležitou časťou projektu budú matematické štúdie a analýzy aproximačných a optimalizačných metód.

Editor reliéfu železničnej trate pre technologické riadenie dopravy

Projekt ERES
Základom aplikácií na operatívne riadenie dopravy sú podrobné údaje popisujúce dopravnú infraštruktúru. Jedným z nástrojov pre vytvorenie takéhoto popisu je editor reliéfu stanice pre technologické procesy, ktorý bol v rokoch 2008-2009 vytvorený na našej katedre v spolupráci s firmou Scheidt & Bachmann.  Editor bol úspešne použitý pri navrhovaní zabezpečenej trate Purbach-Eisenstadt.
V tomto editore môže používateľ:
  • komfortne, v prevažne grafickom režime zostaviť a upravovať dátový a grafický návrh staničného reliéfu
  • vykonať kontrolu dátovej korektnosti a úplnosti vytvoreného návrhu
  • vygenerovať a používať popis vytvoreného návrhu v dohodnutých formátoch, ktoré slúžia ako dátový popis reliéfu pre riadiaci softvér zabezpečovacieho zariadenia
  • Všetky služby zakomponovať do jednotného systému s potrebným užívateľským komfortom
Údaje infraštruktúry v ERES sú zamerané na presný popis infraštruktúry železničnej siete pre technologické riadenie dopravy. Infraštruktúra tu nie je chápaná ako orientovaný graf s  vrcholmi. Jednotlivé elementy infraštruktúry – koľaje, výhybky, návestidlá, signály a pod sú znázornené schematicky tak, aby bolo zrejmé ich vzájomné umiestnenie.  

 
Projekt ERES 2
Na základe  analýzy výsledkov projektu ERES sme potom pokračovali v spolupráci s firmou S&B v novom projekte ERES2. V tomto projekte bol na základe pôvodného editora ERES vytvorený nový editor, v ktorom boli zmenené niektoré pôvodné a zároveň pridané ďalšie možnosti ako napr.
  • nový režim editovania základných parametrov schémy,
  • úpravy existujúcich režimov pre podporu nových požiadaviek
  • vytvorenie režimu kontrolného vykreslenia schémy pomocou externého modulu
  • zmena architektúry na podporu univerzálneho použitia v rôznych (dvoch) železničných spoločnostiach (de, pl)
  • verzionovanie prostredia pre dve (viac) jazykové mutácie, včítane
    • možnosti odlišného grafického zobrazenia elementov
    • možnosti odlišného obsahu ovládacích menu elementov
  • zapracovanie externého grafického modulu pre kreslenie vygenerovanej schémy
  • návrh a vytvorenie interného jednotného dátového xml-modelu pre ukladanie schémy
  • návrh dátového xml-modelu pre jednotlivé výstupné súbory
  • vytvorenie prostriedkov pre generovanie požadovanej sady výstupných súborov pomocou dekompozície interného xml-modelu
  • vytvorenie režimu automatického generovania susediacich elementov

Editor ERES2 bol vytváraný v rokoch 2011-2012 a po odovzdaní zákazníkovi bol úspešne nasadený do prevádzky v Nemecku a Poľsku.


Analýza možností a návrh realizácie systému pre prezentáciu výkonov spoplatnených vozidiel

Projekt sa zaoberal spôsobom ako dokázať spracovať obrovské množstvá dát( problematika BigData). Tieto dáta má navrhovaný systém vizualizovať na mape podľa rôznych štatistických projekcií. Každá projekcia je viazaná na časový interval, ktorý špecifikuje bližšie vyberané dáta. Systém má umožňovať pracovať s dátami v minulosti (desiatky rokov). Pre predstavu: systém uloží za 24 hodín asi 6 miliónov záznamov, pričom trend ukazuje, že tento prírastok bude iba narastať. Najväčší problém preto predstavuje samotné vyberanie a filtrácia dát z ich obrovského množstva pre zobrazenie štatistík v určitom časovom rozsahu. Výsledný navrhnutý systém je koncipovaný tak, že túto náročnosť oddeľuje a rieši priamo na úrovni databázového systému. Čím sa zamedzuje presunutiu problému do iných častí navrhovaného systému. Dôležitou požiadavkou je rýchlosť odozvy databázového systému na požiadavky, ktorá má byť čo najnižšia. Navrhnutý bol databázový systém Cassandra patriaci do rodiny NoSQL systémov. Veľká rýchlosť odozvy sa tak dá dosiahnuť vytvorením viacerých dátových centier, ktoré ale budu finančne menej náročné, keďže vybratý DB systém je navrhnutý pre použitie na bežnom PC hardvéri.Pre overenie návrhu bola vytvorená demoštračná experimentálna aplikácia.

Prieskum spokojnosti zákazníkov Slovenskej pošty, a. s. s kvalitou poštových služieb – roky 2012-2014

Projekt bol iniciovaný Slovenskou poštou, a. s. na splnenie požiadavky Poštového regulačného úradu ohľadom zisťovania kvality univerzálnej poštovej služby. Cieľom projektu bolo zlepšenie informovanosti manažérov SP, a. s. o názoroch zákazníkov na kvalitu poštových služieb. V rámci riešenia projektu boli riešiteľmi z Fakulty riadenia a informatiky ŽUŽ vytvorené výstupy: metodika prieskumu, plán prieskumu, dotazník, súbor informácií s názormi zákazníkov, vyhodnotenie získaných údajov, interpretácia zistení a formulované odporúčania. Výsledky zisťovania boli spracované tak, aby umožňovali preukázanie trendov v porovnaní s hodnotami z predchádzajúcich rokov. Aktivity na vytvorenie výstupov projektu zahrňovali vytvorenie metodiky a plánu prieskumu a jeho realizáciu priamo na kontaktných miestach SP, a. s. a rozsiahle štatistické spracovanie vrátane zisťovania spoľahlivosti výstupov prieskumu, korelácií, analýzy trendov a faktorovej analýzy.   

Meranie časov čakania na poštách – rok 2010

Projekt bol iniciovaný Slovenskou poštou, a. s. na splnenie požiadavky Poštového regulačného úradu ohľadom zisťovania kvality univerzálnej poštovej služby. Cieľom projektu bolo zlepšenie informovanosti manažérov SP, a. s. o plnení určeného kritéria kvality poštových služieb týkajúceho sa čakania zákazníkov na obsluhu na poštách. V rámci riešenia projektu boli riešiteľmi z Fakulty riadenia a informatiky ŽUŽ vytvorené výstupy: metodika merania, plán merania, súbor nameraných hodnôt, vyhodnotenie získaných údajov, interpretácia zistení. Výsledky meraní boli spracované podľa jednotlivých zisťovaných znakov a tak, aby umožňovali preukázanie trendov v porovnaní s hodnotami z roku 2008. Aktivity na vytvorenie výstupov projektu zahrňovali vytvorenie metodiky a plánu merania a jeho realizáciu priamo na kontaktných miestach SP, a. s. Rozsiahle štatistické spracovanie bolo okrem vyhodnotenia plnenia určeného kritéria kvality zamerané aj na analýzu vzťahu medzi intenzitou príchodu zákazníkov, časov čakania a disponibilných liniek obsluhy.

Určenie počtu obslužných prostriedkov na obsluhu územia – rok  2010

Zámerom projektu bolo poukázanie na potenciál optimalizačných metód pri riešení úloh spojených s určením počtu obslužných prostriedkov na obsluhu územia. Pre objednávateľa – Slovenskú poštu, a. s. bola riešená úloha určenia počtu doručovacích rajónov Slovenskej pošty, a. s. pre vybranú oblasť, pričom sa riešenie zameriavalo na dostupnosť a použiteľnosť existujúcich vstupných údajov a na porovnanie dosiahnutých výsledkov so súčasným stavom. Preskúmala sa vhodnosť 4 strategických heuristík použiteľných na riešenie s dostupnými údajmi. Výsledkom riešenia boli nielen optimalizované počty rajónov pre určenú oblasť, ale aj ich umiestnenie, teda priradenie obslužných (adresných) bodov ku konkrétnemu rajónu a stredisku obsluhy, pričom optimalizačné kritérium (účelová funkcia) rešpektovala požiadavku na minimalizáciu počtu pri dodržaní kapacitných obmedzení a rovnomernosti rozdelenia záťaže.

Rozvoj GISu pre Slovenskú poštu, a. s. - roky 2007-2010

Projekt sa riešil v spolupráci s CoraGeo, objednávateľom bola Slovenská pošta, a. s. Zamestnanci FRI ŽUŽ riešili v predmetnom projekte výskumné úlohy z oblasti riadenia marketingu a riadenia prevádzky organizácie poskytujúcej služby.
Z oblasti riadenia marketingu bola skúmaná problematika identifikácie a plnenia špecifických požiadaviek zákazníka riešených s podporou geografického informačného systému – geomarketing. Špecifické požiadavky boli výsledkom kombinácie údajov rôznych databáz (produkty, distribučné a prevádzkové centrá, údaje o mestách a obciach, firmách). Čiastkové problémy sa týkali efektívneho nastavenia výberu požiadaviek zákazníka, previazania databáz, práca s mapovými podkladmi, poskytnutie interaktívnych a iteratívnych prístupov k spresňovaniu ponuky riešenia. Výstupom skúmania boli metodiky na softvérovo podporované rozhodovanie pri riešení marketingových úloh distribučného a propagačného charakteru.
Z oblasti riadenia prevádzky šlo o skúmanie problematiky optimalizácií s kapacitnými a časovými obmedzeniami, ktoré sú typické pre organizácie poskytujúce distribuované a zosieťované služby. Výsledkom skúmania boli originálne prístupy k identifikácii a reprezentácii obslužných oblastí vrátane infraštruktúry, originálne prístupy k analýze dostupnosti bodov poskytovania služby cez rôzne parametre, a taktiež prispôsobenie známych optimalizačných metód (na riešenie okružných jázd, lokačno-alokačných úloh) zohľadňujúce špecifické typy obmedzení riešené s podporou geografických informačných systémov.
Riešenia tejto výskumnej úlohy publikované aj na konferenciách a boli implementované do aplikačného softvéru, vytvoreného vo vývojovom prostredí MapViewer (Oracle), ktorého vývoj bol dielom spolupráce manažérskej a informatickej zložky FRI ŽUŽ.

Monitoring a analýza životného prostredia vzhľadom na dopravnú infraštruktúru – rok 2010

Projekt sa riešil pre odberateľa VÚD, a. s. Hlavným predmetom zadania tohto ekologicky orientovaného projektu bola fragmentácia ekosystémov v krajine dopravnou infraštruktúrou a taktiež identifikácia potenciálu konfliktov vzhľadom na blízkosť dopravnej infraštruktúry k chráneným územiam.  Výstup riešenia predstavovali vypočítané hodnoty priemernej veľkosti plochy fragmentu ekosystémov s frekvenciou rozdelenia územia a s príslušnými mapovými zobrazeniami, ako aj určenie priemerných hodnôt zasiahnutej plochy a mapy oblastí zasahovania dopravnej infraštruktúry do pásiem chránených území Slovenska.