ŠTUDIJNÝ ODBOR

9.2.7   KYBERNETIKA

Kybernetika je študijný odbor (ďalej len SO) zo sústavy  študijných odborov, spravovaných Ministerstvom školstva SR, ako oblasť poznania (§ 50 ods.1 Zákona č. 131/2002 Z. z.) v ktorej absolvent študijného programu (§ 51 ods.1 Zákona č. 131/2002 Z. z.) nadobudne profesionálnu spôsobilosť vykonávať svoje pôvodné povolanie alebo sa pripraví pokračovať v nadväzujúcom vysokoškolskom štúdiu.  

Identifikácia študijného odboru v štruktúre podľa § 51 ods.5

(a) Názov:
KYBERNETIKA (anglický názov Cybernetics)

(b) Stupne vysokoškolského štúdia, v ktorých sa odbor študuje a štandardná dĺžka študijných programov pre tieto stupne vysokoškolského štúdia.

Študijný odbor KYBERNETIKA sa môže podľa Sústavy študijných odborov vydanej rozhodnutím Ministerstva školstva SR č. 2090/20-sekr. zo dňa 16. decembra 2002 študovať v:
•	prvom stupni vysokoškolského štúdia  (Bc.) so štandardnou dĺžkou 3 roky,
•	druhom stupni vysokoškolského štúdia (Ing.) so štandardnou dĺžkou 2 roky. Predpokladá sa, že absolvent ukončil prvostupňové štúdium v odbore Kybernetika, alebo v niektorom z príbuzných odborov. Pre uchádzačov, ktorí skončili štúdium v niektorom vzdialenejšom študijnom odbore, možno navrhnúť študijný program so štandardnou dĺžkou štúdia 3 roky.
•	v treťom stupni vysokoškolského štúdia (PhD.).

(d) Zdôvodnenie potreby 
Potreba existencie tohto študijného odboru je daná špecifickou požiadavkou výchovy odborníkov pre prevádzku tých typov riadiacich procesov, ktoré presahujú rámec riadenia technológií a výrobných postupov. Kybernetický prístup, založený na získavaní, spracovaní a využívaní informácií v systémoch, vytvára rámec metód, ktoré sú zovšeobecneným základom pre systémový prístup k týmto úlohám a definuje riešenia nezávisle od fyzikálnej podstaty procesov. Absolventi tohto študijného programu sa vyznačujú analytickým spôsobom myslenia, precíznosťou, kreativitou a kvalitou programátorských činností a zručností. Z pohľadu náplne študijného odboru Kybernetika ide o odbor, ktorý vhodne dopĺňa študijné odbory v oblasti informatických vied a informačných technológií.

(e) Podobné študijné odbory v zahraničí
Príklady podobných študijných odborov v zahraničí
Študijné odbory podobného názvu, zodpovedajúce vednému odboru (Cybernetics, Technical Cybernetics) sa vyskytujú na  mnohých zahraničných univerzitách. Len v Európe je niekoľko desiatok katedier, ktoré majú v názve kybernetiku, pričom predmet činnosti týchto katedier odpovedá vyššie uvedenému profilu študijného odboru (a nie zúženému chápaniu tejto oblasti len na reguláciu dynamických systémov). Prehľad týchto pracovísk, resp. profil podobných študijných odborov je možné nájsť na stránke http://pespmc1.vub.ac.be, v rámci projektu Principia Cybernetica Project. 

(f) Vymedzenie príbuzných študijných odborov a rozdielov medzi nimi

V skupine 9.2 sú príbuzné odbory:
•	9.2.9 Aplikovaná informatika
•	9.2.6 Informačné systémy
•	9.2.4 Počítačové inžinierstvo
•	9.2.8 Umelá inteligencia
V skupine 5 je príbuzným odbor:
•	5.2.14 Automatizácia. 
Podľa klasickej definície je Kybernetika veda o riadení, prenose a spracovaní informácií v živých organizmoch a strojoch. V konvenčných postupoch automatizácie a riadenia technologických procesov, vyučovaných na technologických fakultách, sa preto prirodzene aplikujú niektoré segmenty  kybernetiky. Avšak špecifickosť problémov riadenia zložitých systémov (nielen technických) s využívaním metód používajúcich prvky učenia, adaptácie, optimalizácie, samoorganizujúcich sa systémov, inteligentných metód riadenia a rozhodovania,  odlišuje oblasť použitia metód kybernetiky od prístupov využívaných v riadení technologických a výrobných procesov (automatizácia) a spája metódy a procesy riadenia ľubovoľného typu s informačnými a komunikačnými technológiami. 

(c) Obsah

Absolventi študijného odboru Kybernetika sú spôsobilí vykonávať podľa dosiahnutého stupňa profesiu:
•	projektant riadiacich a informačných systémov – 1. stupeň
•	systémový inžinier – 2. stupeň
•	vedecký a výskumný pracovník – 3.stupeň

Obsah pre prvý stupeň

Vymedzenie odborného profilu absolventa (1. stupeň)

Všeobecná charakteristika odborného profilu absolventa (1. stupeň)
Základným cieľom štúdia podľa študijných programov v študijnom odbore Kybernetika je zabezpečiť výchovu odborníkov ovládajúcich princípy a metódy používané pri nasadzovaní, prevádzke a údržbe  informačných a riadiacich systémov,  zariadení prevádzkovaných v súlade so všeobecnými princípmi informačného zabezpečenia, rozhodovania a riadenia výrobných a ekonomicko-organizačných systémov.
Absolvent študijného programu v študijnom odbore bakalárskeho štúdia Kybernetika získava prakticky orientované vzdelanie pre oblasť algoritmizácie a formalizácie úloh, informačného zabezpečenia riadenia na procesnej, operatívnej a manažérskej úrovni, pre špecializované aplikácie informačných technológií v riadení kvality, experimentov a diagnostiky, pre oblasť spoľahlivej a bezpečnej komunikácie a pre spracovanie, archivovanie a dokumentáciu prevádzkových informácií. Poznatky získané počas štúdia v tomto odbore môže uplatniť aj v celom rade ďalších aplikačných oblastí, najmä pri realizácii informačných služieb pre operatívne riadenie s podporou automatizácie a výpočtovej techniky a vo vývoji a prevádzke informačných systémov vo všetkých oblastiach života spoločnosti.
Profil absolventa študijného odboru bakalárskeho štúdia kybernetika je dostatočne univerzálny vzhľadom na 2. stupeň štúdia v študijných programoch skupiny študijných odborov Informatické vedy a informačné technológie, resp. v príbuzných študijných odboroch.
Teoretické vedomosti (1. stupeň)
Skladba študijných programov v študijnom odbore kybernetika vytvára pre absolventov platformu osvojiť si poznatky z:
o	matematiky, fyziky a elektrotechniky,
o	teórie systémov, modelovania a simulácie, teórie riadenia,
o	programovacích jazykov, operačných systémov, informačných sietí, návrhu databázových aplikácií,
o	metód viazaných na opis, modelovanie, simuláciu a vyhodnocovanie experimentov, meraní a prevádzkových údajov, 
o	rozvrhovania a logistiky, spracovania a archivovania dokumentov, vizualizačných,  monitorovacích a virtuálnych systémov.

Praktické schopnosti a zručnosti (1. stupeň)
Praktickými a prehlbujúcimi formami štúdia v rámci študijných programov v študijnom odbore Kybernetika absolvent získa schopnosť:
o	zavádzať moderné informačné a sieťové technológie do riadenia a organizácie systémov,
o	udržiavať systémy priemyselnej informatiky, využívať funkčné a prevádzkové možnosti prostriedkov informačných a rozhodovacích systémov,
o	tvorivo aplikovať získané poznatky, efektívne pracovať s informáciami, využívať systémový prístup pri analýze úloh a ich riešení,
o	samostatne pracovať s prostriedkami vytvárania informačných produktov, uplatňovať normy kvality produktu a dokumentácie, 
o	efektívne pracovať v tíme, používať vhodné formy práce v súlade s profesionálnym, etickým a právnym rámcom profesie.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (1. stupeň)
o	zabezpečujú u absolventov ovládanie a využívanie programovacích techník, spracovania informácií a základov softvérového inžinierstva,
o	poskytujú absolventom základy ekonomického riadenia, podnikania a manažmentu,
o	formujú v absolventoch spoločenské, morálne, etické a právne súvislosti ich profesie.

Vymedzenie jadra znalostí (1. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí 1. stupňa sú:

o	projektovanie systémov priemyselnej informatiky, 
o	systémy reálneho času v riadení procesov,
o	informačné  zabezpečenie kybernetických systémov,
o	metódy modelovania, riadenia, optimalizácie a rozhodovania ,
o	databázové technológie v priemyselných informačných systémoch,
o	komunikačné systémy v distribuovaných riadiacich sieťach, 
o	web technológie v riadení a diagnostike,
o	diagnostické systémy a systémy na podporu rozhodovania,
o	modelovanie a riadenie ekonomických systémov.

Ďalšie témy jadra znalostí študijného odboru 1. stupňa:

o	modelovanie a riadenie biokybernetických systémov,
o	informačné zabezpečenie robotických systémov,
o	programové zabezpečenie systémov riadenia administratívy.

Štátna skúška (1. stupeň) 
o	vypracovanie záverečnej práce
o	komisionálna obhajoba záverečnej práce.

Obsah pre druhý stupeň

Vymedzenie odborného profilu absolventa (2. stupeň)

Všeobecná charakteristika odborného profilu absolventa (2. stupeň)
Základným cieľom štúdia podľa študijných programov v študijnom odbore Kybernetika je zabezpečiť výchovu odborníkov ovládajúcich princípy a metódy používané pri projektovaní, nasadzovaní, prevádzke a údržbe zložitých informačných a riadiacich systémov, vrátane ich bezpečnosti a spoľahlivosti, vytváraných v súlade so všeobecnými princípmi informačného zabezpečenia, rozhodovania a riadenia výrobných a ekonomicko-organizačných systémov.
Odborný profil absolventa v odbore Kybernetika je založený na systémovom prístupe k riešeniu problémov.  Predmety odboru vystihujú vývoj a nové smery informačných technológií v oblasti  systémov riadenia, metód optimalizácie a rozhodovania. Základom  úspešného uplatnenia absolventov v praxi sú získané vedomosti z oblasti analýzy procesov, tvorby kybernetických modelov, z riadenia a diagnostiky zložitých a distribuovaných systémov, z informačného zabezpečenia riadiacich a užívateľských systémov, z využitia inteligentných metód riadenia (expertných systémov, neurónových sietí a inteligentných riadiacich a diagnostických systémov) a tiež praktické vedomosti  pre projektovanie riadiacich, informačných a znalostných systémov.
Absolventi študijných programov v študijnom odbore Kybernetika sú motivovaní pre uplatnenie vo výskume, vývoji, projekcii a prevádzke kybernetických systémov vo všetkých oblastiach života spoločnosti, najmä však pri návrhu a prevádzke systémov informačného zabezpečenia v technicko-ekonomických a manažérskych podmienkach. Profil absolventa umožňuje uplatnenie aj v celom rade ďalších aplikačných oblastí, ako sú modelovanie a riadenie biologických, ekologických a ekonomických systémov a využívanie systémov na podporu rozhodovania pri riadení ekonomicko-organizačných komplexov.

Teoretické vedomosti (2. stupeň)

Absolvent odboru Kybernetika získa teoretické vedomosti o:
o	kybernetických metódach a princípoch tvorby cieľovo orientovaných štruktúr modelov a riadenia, variabilite chovania sa systémov so zohľadnením interakcií, porúch, neurčitosti a variability parametrov,
o	návrhu optimálnych, adaptívnych a inteligentných štruktúr riadenia a rozhodovania z pohľadu teórie systémov, 
o	princípoch, metódach a algoritmoch riadenia zložitých systémov,    
o	metódach opisu, modelovania, simulácie, optimalizácie a riadenia neurčitých systémov,
o	informačných a komunikačných technológiách pre zabezpečenie riadiacich a rozhodovacích a úloh pre priemyselné procesy,
o	informačnom zabezpečení riadiacich a rozhodovacích systémov,
o	metódach modelovania a riadenia zložitých ekonomických systémov.

Praktické schopnosti a zručnosti (2. stupeň)
Praktickými a prehlbujúcimi formami štúdia v rámci študijných programov v študijnom odbore Kybernetika absolvent získa schopnosť:
o	navrhovať, vyvíjať a udržiavať moderné systémy priemyselnej informatiky, dotvárať a rozvíjať funkčné a prevádzkové možnosti prostriedkov informačno-riadiacich a rozhodovacích systémov a systémov funkcionálnej diagnostiky,
o	implementovať moderné informačné a sieťové technológie v riadení a organizácii systémov,
o	rozvíjať a navrhovať vlastné riešenia problémov, tvorivo aplikovať získané poznatky, efektívne sa rozhodovať pri výbere a použití metód, techník a prostriedkov,
o	pracovať na projektoch obsahujúcich identifikáciu problému, analýzu, návrh a implementáciu  systémov, uplatňovať normy kvality produktu a dokumentácie, 
o	efektívne pracovať individuálne i v tíme, využívať systémový prístup v manažmente projektov, používať vhodné formy riadenia v súlade s profesionálnym, etickým a právnym rámcom profesie,
o	udržiavať kontakt s vývojom vedného odboru, akceptovať nevyhnutnosť sústavného profesionálneho rozvoja a celoživotného vzdelávania.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (2. stupeň)
Študijné programy pokrývajú podstatné aspekty postupov a metodík charakterizujúcich súčasnú informatickú spoločnosť, predovšetkým
o	zabezpečujú u absolventov ovládanie a využívanie objektovo orientovaných programovacích jazykov, databázových systémov, počítačových sietí, vizualizačných produktov a produktov pre inteligentné interakcie,
o	zoznamujú absolventov s princípmi riadenia ekonomických systémov, podnikania, manažmentu a riadenia tímov,
o	formujú v absolventoch spoločenské, morálne, etické a právne súvislosti ich profesie.

Vymedzenie jadra znalostí (2. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí 2. stupňa 
Otvorenosť študijných programov v študijnom odbore umožňuje absolventovi získať špecializované poznatky o:
o	moderných štruktúrach riadenia založených na inteligentných, adaptívnych a samoorganizujúcich sa, fault-tolerantných a rekonfigurovateľných princípoch,
o	modelovaní, formalizácii a riadení neurčitých a nelineárnych časovo variabilných systémov  
o	web technológiách v modelovaní a riadení, o tvorbe virtuálneho prostredia pre interaktívnu simuláciu, o modelovaní a riadení na virtuálnych modeloch procesov, 
o	vývoji a aplikácii inteligentných metód modelovania a riadenia na báze fuzzy množín, umelých neurónových sietí a genetických algoritmov,
o	metódach modelovania a riadenia zložitých ekonomických systémov.

Ďalšie témy jadra znalostí študijného odboru 2. stupňa
o	rozhodovanie v podmienkach s rizikom rozhodnutia a v rizikovom manažmente v rozhodovacích systémoch,
o	kognitívne modelovanie a metódy projektovania systémov priemyselnej informatiky.
Štátna skúška (2. stupeň) 
o	obhajoba diplomovej práce
o	štátna záverečná skúška

Obsah pre tretí stupeň

Vymedzenie odborného profilu absolventa (3. stupeň)
Všeobecná charakteristika odborného profilu absolventa (3. stupeň)
Cieľom v 3. stupni štúdia je vychovať vysoko kvalifikovaných odborníkov so zameraním na kybernetiku, informačné technológie, meranie, spracovanie údajov a signálov, pre špecializované náročné technické procesy. Absolvent odboru Kybernetika ovláda vedecké metódy výskumu a vývoja moderných metód riadenia,  tvorbu algoritmov riadenia a modelovania s ohľadom na nové smery vývoja  informačných  a priemyselných komunikačných  technológií pre zber, spracovanie, prenos, uchovávanie a spracovanie  informácií, údajov  a signálov. Hlavný dôraz sa kladie na tvorivú vysoko odbornú výskumnú a vývojovú činnosť.

Teoretické vedomosti (3. stupeň)
o	matematika (funkcionálna analýza, numerické metódy, diskrétna matematika)
o	metódy riadenia (adaptívne, samonastavujúce, prediktívne, fuzzy množiny, umelé neurónové siete, genetické algoritmy),
o	agentové prístupy riadenia v informačných systémoch, optimalizácia tokov, štruktúr, časov, zaťaženia, rekonfigurácia štruktúr.

Praktické schopnosti a zručnosti (3. stupeň)
Absolvent odboru Kybernetika má schopnosti:
o	vedecky bádať a prinášať vlastné riešenia problémov v oblasti metód a nástrojov vývoja systémov na informačné zabezpečenie a riadenie zložitých (rozľahlých) systémov,
o	vyvíjať, tvoriť, konfigurovať  a implementovať moderné algoritmy riadenia a rozhodovania v náročných aplikáciách v technických procesoch , službách a iných netechnických systémoch,
o	vyvíjať a implementovať algoritmy zberu a spracovania informácií, údajov a situácií pri rozhodovaní a riadení zložitých systémov,
o	samostatne získavať teoretické a praktické poznatky v oblasti Kybernetiky.

Doplňujúce vedomosti, schopnosti a zručnosti (3. stupeň)
Absolvent odboru Kybernetika:
o	si osvojí zásady vedeckej práce, tvorbu, vývoj a aplikácie nových metód riadenia a nových smerov v oblasti IT, 
o	si osvojí spôsoby a vedecké metódy formulovania zložitých  problémov riadenia, aplikácie a vývoja metód a algoritmov,
o	dokáže výsledky svojej vedeckej práce prezentovať v časopisoch, knihách a zborníkoch významných medzinárodných vedeckých konferencií, 
o	dokáže vo svojej vedeckej práci zohľadniť najnovšie trendy a požiadavky právneho charakteru, sociologické a environmentálne dopady vývoja a aplikácie nových metód, ako aj etické a spoločenské stránky svojej vedeckej práce.

Vymedzenie jadra znalostí (3. stupeň)

Nosné témy jadra znalostí  študijného odboru (3. stupeň)
Jadro znalostí 3. stupňa vysokoškolského štúdia v odbore Kybernetika obsahuje smery a témy z týchto oblastí: 
o	vývoj a aplikácia nových matematických metód a princípov riadenia  (funkcionálna analýza,  Petriho siete, agentové prístupy, optimalizácia, adaptácia, robustné a inteligentné metódy),
o	vývoj nových algoritmov decentralizovaného riadenia zložitých a rozľahlých systémov najmä na báze systémov s vyššou inteligenciou (adaptívne a učiace sa systémy, systémy umelej inteligencie, systémová integrácia riadiacich a informačných funkcií, inteligentné systémy na podporu rozhodovania),
o	vývoj metód a algoritmov pre počítačovú podporu priemyselných výrob, agentové technológie a metódy v riadení a diagnostike,
o	vývoj metód modelovania a riadenia biokybernetických procesov 
o	vývoj metód a algoritmov riadenia robotických systémov.  

Ďalšie témy jadra znalostí študijného odboru 3. stupňa:
o	rozvoj teórie systémov a jej aplikácie v riadení a inteligentnom rozhodovaní,
o	aplikácie teórie systémov v oblasti informačných a riadiacich systémov,
o	projektovanie inteligentných informačných a riadiacich systémov,
o	metódy umelej inteligencie v rozhodovaní a manažmente,
o	 použitie informačných technológií v meraní, spracovaní údajov, signálov a situácií.