Technológia má slúžiť a prinášať dobro

Štúdium na Fakulte matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave je prvým krokom k možnosti venovať sa moderným technológiám profesionálne. O názory, poznatky, ale aj úspechy študentov sa s nami podelil profesor Roman Ďurikovič a docent Martin Takáč z katedry aplikovanej informatiky.
Miroslava Gromanová 16.10.2023
Technológia má slúžiť a prinášať dobro

Vysokoškolská pedagogička Kristína Malinovská s robotom NICo, ktorý slúži ako pomôcka pri výučbe, študentských projektoch, ale predovšetkým na výskumné účely. Snímka: Stanislav Griguš

„Informatika, vo svete nazývaná aj computer science – počítačová veda, má rôzne podoblasti, ale asi najznámejšou je programovanie,“ hovorí na úvod docent Martin Takáč. „Informatik by mal na rozdiel od bežného užívateľa vedieť softvér nielen používať, ale aj vytvárať.“

INFORMATIKA JE TROCHU AJ HRA

Na fakulte ponúkajú štyri bakalárske informatické programy – informatiku, aplikovanú informatiku, bioinformatiku a  dátovú vedu – a tri magisterské – informatiku, aplikovanú informatiku a kognitívnu vedu. „Každý program má svoje špecifiká a pripravuje študentov na budúce povolanie trochu iným spôsobom,“ ozrejmuje docent Takáč.

Informatika vytvára teoretické koncepty, spracováva, prenáša, analyzuje informácie pomocou počítačov. Aplikovaná informatika ich uplatňuje v praxi. V odbore informatiky je to najmä štúdium dátových štruktúr, teórie výpočtu či sieťové technológie, ale aj bezpečnosť počítačových systémov.

V odbore aplikovanej informatiky sa študenti oboznamujú s umelou inteligenciou, vývojom aplikačných softvérov do mobilných aplikácií, ale aj informatikou vo vzdelávaní – vyvíjaním softvérov alebo podporných programov na vzdelávanie.

„Aj taká detská hra môže slúžiť vo vzdelávacom procese. Často sa aj používa, lebo deti sú rady bodované alebo motivované, aby niečo zbierali. Takže v nižších stupňoch štúdia sa dajú používať. Softvér na vzdelávanie je potom témou magisterského stupňa aplikovanej informatiky,“ vysvetľuje profesor Roman Ďurikovič.

Príťažlivé sú pre študentov aj praktické predmety. „Od umelej inteligencie cez tvorbu webových stránok a  aplikácií, robotiku, tvorbu multimediálnych aplikácií a počítačových hier až po virtuálnu realitu, hlboké neurónové siete a robotické predmety,“ objasňuje docent Takáč.

Študenti sa učia namodelovať virtuálne prostredie a prostredníctvom rôznych projekčných zariadení absolvovať virtuálnu prehliadku vzniknutého projektu. Snímka: Stanislav Griguš

VO VIRTUÁLNEJ REALITE

Mladí sa vedia ponoriť do virtuálnej reality prostredníctvom iných projekčných zariadení, vedia si vytvoriť digitálny priestor – virtuálne prostredie, v ktorom sa pohybujú.

„Vysvetľujeme, ako sa vo virtuálnej realite vytvára prostredie a  ako sa namodeluje, ako treba robiť užívateľskú interakciu medzi človekom a  počítačom,“ hovorí profesor Ďurikovič. Študenti tak vedia vyvíjať rôzne hry a projekty. Slúži im na to predmet virtuálna a rozšírená realita.

„Má to aj praktické využitie v spolupráci s externými inštitúciami, napríklad pri digitalizácii kultúrneho dedičstva. Ľudia tak môžu absolvovať virtuálnu prehliadku galérie alebo kultúrnych pamiatok na internete. Alebo v spolupráci s Ateliérom reštaurovania Vysokej školy výtvarných umení v Bratislave vytvárame 3D model sochy sv. Jána Nepomuckého v rôznych fázach jeho reštaurovania,“ vymenúva docent Takáč.

Podľa neho je dôležité myslieť pri všetkých technológiách na širší kontext. „Potrebujem použiť tento nástroj? Aký bude mať jeho použitie vplyv na mňa? A aký na moje okolie či spoločnosť? Čo mi dáva a čo mi berie?“ Aj preto na fakulte zaviedli predmet veda, technológie a ľudskosť: príležitosti a riziká.

Virtuálna realita umožňuje človeku pracovať s modelmi a upravovať ich. Nemusíme niečo poskladať, postaviť a potom to búrať, ale cez modelovanie vo virtuálnej realite si vieme poskladať už konkrétny obraz. Snímka: Stanislav Griguš

KOMPETENČNÉ UČENIE

Fakulta sa riadi štandardom, ktorý vytvorili informatici z celého sveta. Americká asociácia informatikov navrhla vzorec, ako a čo by sa malo v oblasti informatiky učiť. Ide o výpočtové kurikulum – computing curriculum, ktoré prechádza zo znalostného na kompetenčné učenie, založené na troch bodoch.

„To znamená, že najprv odovzdám študentovi novú informáciu, novú úlohu, ktorú treba vyriešiť. Potom sa mu snažím dopomôcť k pochopeniu, ako sa k jej vyriešeniu postaviť, a tretím bodom je zodpovedanie, prečo to vlastne idem robiť,“ vysvetľuje profesor Ďurikovič.

Klasické skúšanie vo forme testov a zadaní príkladov je oproti tomuto spôsobu učenia menej efektívne. Práve pochopenie toho, ako systém pracuje, je jedna z najdôležitejších vecí študijného procesu.

Pretože hoci sú moderné technológie voľne dostupné a mladí ľudia sú v ich používaní zdatní, nevedia, ako vlastne systém funguje. Napríklad na najnovšom systéme ChatGPT, ktorý dokáže generovať textové odpovede na vstupné otázky, si vygenerujú celé texty, ale už nevedia povedať, ako to systém robí.

Jazykových modelov umelej inteligencie je veľa, ale stále sa dá rozpoznať, kedy text vypracovala ona a nie človek. „Máme na to fintu,“ usmieva sa profesor Ďurikovič.

„Vezmeme jednu stranu textu a dáme ju do generátora. Umelá inteligencia je našťastie taká hlúpa, že automaticky pokračuje textom, ktorý nasleduje ďalej za odsekom, ktorý sme zadali my. Pretože si pamätá to, čo už raz vygenerovala. A ak sa to zhoduje s danou prácou, tak viete, že je to práca umelej inteligencie.“

Štúdium na fakulte ponúka pestrú škálu praktických predmetov. Jedným z nich je aj tvorba multimediálnych aplikácií a počítačových hier. Snímka: Stanislav Griguš

KDE A AKÝM SPÔSOBOM

Moderné technológie sa však podľa docenta Takáča netreba báť uvádzať do praxe. „Technológia je nástroj, ktorý nám má slúžiť, má nám priniesť dobro, ak sa používa správnym spôsobom. Preto aj my hľadáme spôsoby, ako študentov pripraviť na prax, a namiesto zakazovania technológií sa ich snažíme naučiť, kde a akým spôsobom je ich použitie vhodné a prospešné.“

Dôraz pritom kladú na odborníkov, s ktorými budú spolupracovať. „V rade kvality každého študijného programu máme dvoch zástupcov z  priemyslu, ktorí môžu svojimi návrhmi ovplyvňovať náplň výučby. Máme tiež externých učiteľov z praxe, napríklad predmet webové aplikácie v praxi učia ľudia, ktorí založili jednu z  najúspešnejších slovenských firiem na vývoj webov a e-commerce.“

Profesor Ďurikovič dopĺňa, že na fakulte pôsobia aj vedecky činní pedagógovia, ktorí v rámci prednášok prezentujú študentom najnovšie výdobytky.

„Samozrejme, úplne nové výsledky sa nie vždy dajú predviesť, ale študenti pochopia, k akým výsledkom vedie výskum, a tiež je dobré, ak vedia, čo konkrétny prednášajúci v danej oblasti urobil,“ dopĺňa profesor Roman Ďurikovič.

Najdôležitejším typom praxe je však podľa docenta Takáča to, že okrem interných školiteľov môžu témy bakalárskych a  magisterských prác zadávať priemyselní partneri fakulty. „Študenti pracujú na reálnych problémoch z praxe a často sa potom v danej firme aj zamestnajú.“

Okrem praxe sú dôležité aj prednášky či semináre, ktoré študentov riadne pripravujú na budúce povolanie. Snímka: Stanislav Griguš

PRVÁ LIGA V SÚŤAŽIACH

Študenti sú spolu so svojimi vyučujúcimi veľmi aktívni. Potvrdzujú to aj ich vysokoškolské projekty a úspechy. Na praktickom seminári z  robotiky napríklad realizujú vlastný robotický projekt a tento rok s robotom Pathfinder vyhrali kategóriu stopár na populárnej súťaži Istrobot, informuje docent Takáč.

Na medzinárodnej súťaži RoboTour získali v rôznych ročníkoch už všetky tri cenné kovy. „Kolega Pavol Petrovič pritiahol v  roku 2002 na Slovensko súťaž RoboCup Junior a stále ju inovuje. Tento rok pribudla kategória dron, v rámci ktorej pripravil študent bakalársku prácu – lietajúceho robota s počítačovým videním.“

Pavol Petrovič tiež desať rokov organizoval regionálny turnaj v najväčšej robotickej súťaži pre mladých ľudí na svete FIRST LEGO League.

„Ročne sa do nej zapájajú státisíce žiakov z celého sveta a na Slovensku sa rozrástla na úroveň takmer sto tímov, pričom viaceré z nich dosiahli hodnotné úspechy na najvyšších medzinárodných postupových kolách,“ dodáva docent Takáč.

Študenti a študentky z Katedry aplikovanej informatiky Univerzity Komenského v Bratislave tak vďaka spolupráci so svojimi pedagógmi pravidelne získavajú popredné umiestnenia na svetových programátorských súťažiach.