Na univerzitu nemusíte - informatika

Na úvod několik předběžných poznámek. Elektronické zdroje, ať jsou jakkoli kvalitní, zpravidla nedokáží nahradit přístup k vyučujícímu a už vůbec ne cvičení. Text tedy nemá ambice představit souhrn studijních materiálů, které když přečtete, budete vysokoškolsky vzdělaní v oblasti informatiky, jen bez titulu. Cílem je jednak představit současnou situaci na poli internetových vzdělávacích materiálů a poskytnout tak možnost snadného selektivního doplnění konkrétních jednotlivých dovedeností a znalostí.

Aby se text „nerozeběhl“ příliš do šířky po všech jednotlivých vědních disciplínách odvozených z informatiky, bude za základní osu sloužit bakalářský studijní obor Informatika a druhý obor vyučovaný na FI MU. Ten představí základní partie teoretické informatiky, programování i matematických disciplín. V některých oblastech ale seznam zdrojů a poněkud rozšíříme.

Text nebude souborem všech dostupných materiálů, ale pouze jakousi ukázkou toho, co je na Internetu volně k dispozici. Současně bych si dovolil požádat čtenáře, aby své poznatky, zkušenosti a odkazy na zajímavou literaturu online uváděli v diskusi pod článkem.

Na co je potřeba se během čtení studijních materiálů připravit, je to, že některé materiály nejsou ve zcela obvyklých formátech (pdf, html či ptp), ale i v poněkud archaičtějším PostScriptu, k jehož přečtení budete potřebovat Ghostscript (tedy interpret jazyka PostScript) a nějakou grafickou nástavbu, například GSview.

Disciplíny matematické

Studium matematiky je pro úspěšné pochopení informatiky jednou z klíčových potřeb a dovedností. Základním studijním materiálem tak mohou být například skripta od Jana Slováka; Lineární algebra [PDF, 914 kB] představující hutný a kvalitně zpracovaný materiál věnující se základům matematiky. Drsná matematika [PDF, 6,72 MB] (se spoluautorstvím Martina Panáka) představuje učebnici pro celý základní kurz matematiky na fakultě informatiky. Mohou se v něm vyskytnout určité chyby, které jsou ovšem postupně dolaďovány. Skriptum poskytne komplexní a ucelený pohled na svět matematiky a je tedy vhodnou četbou a odrazovým můstkem pro studium jednotlivých disciplín.

Zajímavé stránky věnované matematické analýze naleznete na Karlově universitě. Jsou na první pohled tvořeny zábavnější formou a se smyslem pro humor. Současně však představují poměrně hutný a kvalitní materiál pro studium.

Pokud se zabýváte grafy, pak zřejmě oceníte učební materiály Petra Hliněného k teorii grafů.

Programování

Je poměrně obtížné rozlišit, který z vyučovaných předmětů by měl patřit do kategorie programování a který do teoretické informatiky. V této kapitolce se tedy podíváme na také materiály, které ke konkrétnímu programování přímo vedou. Jazyk C je možné vnímat jako vstupní bránu ke všem ostatním programovacím jazykům. Jan Kučera (programující od roku 1961 a amatérský básník) nabízí jednoduchý úvod do jazyka C. Pokud by vám nevyhovoval ten, pak můžete sáhnout například po textu Petra Šalouna Programování v jazyce C z Ostravské university, který je poměrně pěkně strukturovaný, doprovázený příklady a lze ho dobře užít pro samostudium.

C++ lze opět studovat ze stránek Dr. Kučery Programování v jazyce C++. Výukový materiál stejně jako u programování v C netvoří jedna brožura, ale texty k jednotlivým přednáškám (tedy 14 kapitol). Výborným materiálem je kniha Myslíme v jazyku C++ od Chuck Allison v českém překladu. Jinou variantou může být Naučte se programovat! od autorů Francise Glassborowa a Roberta Allena v překladu Karla Voráčka. Poslední dvě zmíněné publikace nejsou universitními skripty, ale knihami, které je možné zakoupit v běžném knihkupectví či číst na Google Books.

Java je na zdroje zdarma dostupných návodů v češtině (v ucelené formě) poněkud chudší. Pěkný kurz vede Petr Hnětynka na Karlově univerzitě. K němu jsou k dispozici přednáškové slidy. Podobný kurz se vyučuje také na VŠE, kde je k dispozici také zdrojový text v pdf v učebnicové formě. V případě hlubšího zájmu se jistě shodí stránky Java portál či Dioné.

Teoretické předměty, sítě, databáze

Předměty, které bývají zpravidla nejvíce neoblíbené mezi studenty, jsou otázky týkající se teoretické informatiky. Do této kategorie jsme zařadili i programování v nepříliš běžných jazycích (prolog či haskel). Jejich užitečnost by měli studenti poznat až několik let po jejich absolvování.

Formální jazyky a automaty I [PDF, 1,02 MB] je studijní materiál, který prezentuje základní pojmy a konstrukce teorie formálních jazyků (formální jazyky, gramatiky, konečné a zásobníkové automaty a Turingovy stroje). Jsou zde předvedeny aplikace gramatik a automatů při návrhu, popisu a analýze formálních jazyků, jakož i klasifikace problémů vzhledem k jejich rozhodnutelnosti.; Autorkou je Ivana Černá a kolektiv.

Pokud se zajímáte o výpočetní systémy, pak vás potěší skripta od Michala Brandejse Výpočetní systémy, která jsou jak základním vhledem do problematiky, tak současně dostatečně obsáhlou příručkou.

Předměty zabývající se návrhy algoritmů mají k dispozici hned dvojdílný kurz, kde první zpracovává Libor Škarvada (Návrh algoritmů I. – [PS, 1,26 MB]) a druhý díl doc. Černá (Návrh algoritmů II. [PDF, 699 kB]). Cílem kurzů je analýza algoritmů a jejich tvorba bez napojení na některý konkrétní programovací jazyk.

Pro oblast logického programování a logiky lze doporučit text Petra Štěpánka Predikátová logika [ZIP, 511 kB], Základy logického kalkulu [ZIP, 187 kB] od Karla Čudy nebo shrnující materiál k celému tématu od Luboše Popelínského jako opora k Úvodu do logiky a logického programování.

Pokud se zajímáte o funkcionální programování, pak můžete využít studijních materiálů Dr. Škarvady (úvod [PDF, 577 kB] a navazující kurz [PS, 413 kB]). Alternativu může tvořit materiál od Miroslava Beneše.

Problematika sítí je popsána v různých kurzech od Luďka Matysky (Počítačové sítě, Počítačové sítě a aplikace I a Počítačové sítě a aplikace II). Jako základní materiál lze vzít také stránku site.the.cz, ač nejsou zástupcem univerzitních učebnic. Zajímavými (ale pokročilými) materiály jsou také studijní materiály Michala Brandejse k předmětu Služby počítačových sítí.

Databáze. Poměrně špatně přehledný (ale ne neužitečný) materiál naleznete v podobě opor k přednáškám z Databázových aplikací od Michala Kopeckého. Velice dobrým materiálem mohou být také knihy jako Myslíme v MySQL 4 od Iana Gillfiana či MySQL od Roberta D. Schneidera.

A to další

Náš stručný přehled zdarma dostupné literatury není kompletní a je otevřen. Jaksi mimo náš popis skončily základní úvody, protože poznatky z nich jsou již obsaženy v některých jiných materiálech. V českém jazyce je k dispozici prakticky ve všech základních oborech dostatek vzdělávacích materiálů. Velice dobrým a komplexním zdrojem skript a informací může být také Wiki MatFyz, která představuje rozcestník po informatických vyučovaných předmětech na Karlově universitě. Podobně jako Google books a Google scholar, které vám dokáží ušetřit spoustu práce s hledáním učebních materiálů.

Pokud byste se rozhodli pro kompletní doplnění znalostí z oblasti informatiky, pak lze asi doporučit formu kombinovaného studia na některé z vysokých škol. Ač se vyučované předměty v mnohém shodují, v načrtnutých studijních materiálech (např. seznam povinných předmětů pro bakalářské studium informatiky na UP) získáte poněkud kompletnější přehled. Co je ale nejdůležitější a proč je vhodné preferovat právě universitní studium před samoučením, je možnost konzultací a cvičení. To jsou věci, které vám žádná kniha nenabídne. Výhodou za investovanou snahu a čas může být akademický titul (už jen jako certifikát jistých dovedností se určitě hodí).

Na druhé straně ne vždy je universitní studium dosažitelné nebo nutné. Někdy je potřeba prohloubit znalosti z jednoho či dvou předmětů a pak asi přihláška na vysokou školu postrádá na významu.

Kapitolou, kterou nesmíme opomínat v případě distančního vzdělávání, je problém motivace a systematické přípravy. Na to upozorňuje i Dr. Fiala: Pokud se však k nedostatečným studijním návykům přidá i nízká motivace, pak e-learning není vhodným řešením. (Zdroj: Jan Rylich E-learning forum 2006).

Pokud si tedy chcete pouze doplnit část vzdělání nebo oprášit pozapomenuté, mohou vám být výše uvedené materiály dobrými průvodci. Systematické studium s nimi je ale více než obtížné a jeho efektivita přinejmenším sporná (má smysl se učit matematiku bez cvičení, kde zjistím, zda dané věci opravdu rozumím, či nikoli?).

Kombinovanou formou je možné se vzdělávat také například v Plzni na Západočeské universitě, v Liberci či na ČVUT v Praze. Obsahy studií jsou podobné jako v našem přehledu, snad jen s výjimkou těch oborů, které mají nějakou vlastní specializaci či kombinaci s jinou disciplínou.