Kutatók éjszakája 2022

Kutatók éjszakája

Kutatók éjszakájaA Kutatók Éjszakája nemzetközi rendezvénysorozat 2005-ben indult. Magyarország 2006-ban csatlakozott. Azóta évről-évre egyre több intézmény nyitja meg hazánkban kapuit, szervez érdekes programokat, sok-sok településen, több száz helyszínen, több ezer eseményt meghirdetve sok tízezer érdeklődő/résztvevő látogatónak biztosít tartalmas estét.

Bár a kezdeményezés elsősorban a kutatói pálya népszerűsítését szolgálja, ezért leginkább a tizen- és huszonévesekre számít, az események vonzók és elég érdekesek ahhoz, hogy a kisgyerekektől a legidősebbekig mindenki megtalálja a számára izgalmas programokat. Korábban nagyobb felsőoktatási intézmények és kutatóintézetek szerepeltek döntően, de az utóbbi néhány évben egyre több kisebb intézmény, tehetséggondozással foglalkozó középiskola, cég, egyesület is csatlakozott a rendezvényhez. A Kutatók éjszakája rendezvény minden meghirdetett programja ingyenes.

Rendezvényünk plakátja

Az it-tanfolyam.hu 2022-ben is hirdetett programokat az eseményhez kötődően. Programjainkat elsődlegesen követőinknek, aktív hallgatóinknak és az alumni csoportunkban hirdettük meg, de persze nyílt rendezvényként valósult meg. Az eseményekre regisztrálni kellett a weblapon. A regisztrációs időszak két hétig tartott, szeptember 16-29-ig. Programjainkra szeptember 30-án 21:00-23:55-ig került sor.

21:00-21:35 – Kiss Balázs: Mi az ipar 4.0? Mi az okos gyár?
Az előadó évek óta foglalkozik okos architektúrák fejlődésének történetével, koncepciójával, szoftveres integrációjával és konfigurációjával. Szívesen osztja meg gondolatait, kutatási eredményeit a témáról, beszél saját kisebb és nagyobb léptékű okos projektjeiről. Praktikus tanácsok is előkerülhetnek – igény szerint. Egyensúlyoz a kész komponensek testre szabási lehetőségei és a saját fejlesztés határán. Utóbbi kulcsszavai: hálózati kommunikáció megvalósítása szerver-kliens között vagy peer-to-peer többféle programozási nyelven, autentikáció, autorizáció, protokoll, tömörítés, felhő architektúrák, robotika, robotprogramozás. Az előadó ismerteti az Európai Parlament 2016-os állásfoglalásából kiindulva, hogy milyen mérföldkövek voltak és jelenleg hol tartunk az ipar 4.0 és az okos gyárak tekintetében és mi várható a közeljövőben. A program a Java tanfolyamaink orientáló moduljához kötődik.

21:40-22:15 – Kaczur Sándor: Algoritmus vesebeteg-donorok párosítására
Hogyan működik 2007 óta Nagy-Britanniában a vesebeteg-donorok párosítása? Sima csere 2 pár esetén adódik. 3 pár esetén körbeadják a vesét egymásnak – ez már jóval összetettebb probléma. A felépített óriási adatbázisban akár több száz lehetőség is adódhat. A probléma megfelelő párosítási algoritmus és számítógép nélkül, pusztán emberi erővel megoldhatatlan lenne. Az implementált algoritmus futási ideje mindössze 30 perc. A párosítást követően a következő lépés a műtétek egyidejűsége, és a donor szervek „utaztatása” minden lehetséges úton – földön, vízen, levegőben –, minden lehetséges közlekedési eszközzel. Hogyan működik mindez a gyakorlatban? Milyen korlátok, problémák vannak? Milyen adatok alapján dönthető el a betegek „kompatibilitása”? Ezek közül mi kapcsolódik az egészségügyhöz és mi a szállításhoz? Az előadó próbál válaszokat adni, de lehet, hogy a végén több lesz a kérdés, mint a válasz. Vajon egyáltalán felmerül a párosítási algoritmus hatékonysága ekkora társadalmi hasznosság mellett? A program a Java tanfolyamaink orientáló moduljához kötődik.

22:20-22:55 – Hollós Gábor: Objektumorientált programozás vs. funkcionális programozás Java nyelven
Az előadó ismert adatszerkezeteket és ismert programozási tételeket használva összehasonlítja a hatékonyság szempontjai alapján egy-egy feladat különböző megvalósításait. Referenciaként tekint az objektumorientált megoldásokra és ehhez képest kiderül, hogy a Java 8-tól elérhető funkcionális elemek milyen változásokat jelenthetnek. Vajon kevesebb memóriát használnak? Gyorsabbak? Egyszerűbbek/bonyolultabbak? Könnyebben megérthetőek, karbantarthatóak, dokumentálhatóak? Hogyan érdemes egyensúlyozni az általunk leprogramozott, a kollekciók hagyományos beépített műveleteit használó és a lambda kifejezések között? Kiderül. A program a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyamunk tematikájához kötődik.

23:00-23:25 – Németh András, Tóth-Szabó Tamás: Karrierváltás után – néhány hónap KKV-s tapasztalatai szoftverfejlesztőként
Mennyire könnyű ma szoftverfejlesztőként elhelyezkedni szakirányú felsőfokú végzettség nélkül? Milyen kihívásokkal találkozhatunk a felvételi folyamat során? Milyen elvárásokat támasztanak a munkaadók egy junior szakemberrel szemben? Hogyan telnek a beilleszkedés után a hétköznapok junior fejlesztőként kis létszámmal működő informatikai profilú kisvállalkozásnál? A tanfolyamainkon 2020-ban és 2021-ben végzett előadók karrierváltó junior szakemberként személyes tapasztalataikról számolnak be és válaszolnak a kérdésekre. A program a Java tanfolyamaink orientáló moduljához kötődik.

23:30-23:55 – Szegedi Kristóf: Gondolkodjunk logikusan!
Az előadás során áttekintjük az intelligencia, a kreatív problémamegoldó és logikus gondolkodás összefüggéseit és izgalmas feladatokból válogatva közösen megoldunk néhány fejtörő feladatot. Néhány példa: Hány éves a kapitány?CHOO + CHOO = TRAIN, Logikus gondolkodás teszt. Minden feladathoz adunk rávezető példákat – ha esetleg egyik-másik nem menne, akkor ebből ki fog derülni, hogy miket érdemes gyakorolni ahhoz, hogy sikerüljön.

 

A programjaink népszerűek voltak. Közel 40 érdeklődő látogatót fogadtunk. Többségükben végig velünk tartottak. Néhányan kifejezetten egy-egy adott program iránt érdeklődtek és már késő délutántól úton voltak kora hajnalig. Megragadták a lehetőséget, hogy több budapesti helyszínt is meglátogassanak – ahogyan ez megszokott a Kutatók éjszakája rendezvényeken hosszú évek óta. Kellemes hangulatban, tartalmasan töltöttük együtt az időt, aminek igazán örülök.

Szeretném megköszönni az előadó kollégák és alumni hallgatóink színvonalas munkáját, igényes felkészülését. Köszönjük mindenkinek, aki részt vett a Kutatók éjszakája 2022 rendezvényünkön. Az aktív kérdező csapatot külön is kiemelem. Az előadások prezentációit tanfolyamaink hallgatói számára – a témához kapcsolódó témakörökhöz, ILIAS-ra feltöltve – tesszük elérhetővé.

Tankocka – Szókereső: rendezési algoritmusok

Folytatjuk Tankockák blog bejegyzés sorozatunkat. A feladatban 8 db rendezési algoritmus nevét kell megtalálni a szókeresőben. Ez a témakör főként a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyamunkhoz kötődik. A rendezési algoritmusok alapvető működését akkor is érdemes ismerni, ha tudjuk, hogy van sokféle beépített, implementált megoldás a Java JDK-ban, a Stream API-ban.

Érdemes tudni jellemezni a rendezési algoritmusokat a hatékonyság klasszikus szempontjai alapján: lépésszám, tárigény, bonyolultság. Azt is hasznos tudni, hogy egyes beépített rendezési algoritmusok hogyan működnek. Valójában milyen implementált algoritmus fut, ha meghívunk például egy sort() metódust, vagy egy  ORDER BY záradékot? Többféleképpen csoportosíthatók a rendezési algoritmusok: vannak iteratívak és rekurzívak, helyben rendezők és kiegészítő helyet használók, egyszerűek (buták) és optimalizáltak (ellenőrzéseket végzők). Ezeken kívül a rendezési algoritmusok futása során létezik legrosszabb eset, átlagos eset, legjobb eset. Hasznos teljes képernyőn megjeleníteni ezt a tankockát.

Tankocka – Keresztrejtvény: programozási tételek

Folytatjuk Tankockák blog bejegyzés sorozatunkat. A feladatban a 12 db programozási tétel nevének beírásával meg kell fejteni a keresztrejtvényt. Ez a témakör főként a Java SE szoftverfejlesztő tanfolyamunkhoz kötődik. A programozási tételek olyan alapfeladatok, amelyek univerzálisan használható építőkövek és bizonyított, hogy mindegyikük helyes. A programozási tételek fontosak a programozáshoz szükséges gondolkodásmód kialakításához, formálásához.

A programozási tételeket csoportosíthatjuk: elemi és összetett. Az elemi programozási tételek közös jellemzője, hogy bemenetük egy sorozat és kimenetük egyetlen adat (ami nem feltétlenül része/eleme a sorozatnak). Az összetett programozási tételek már több sorozattal működnek: lehet több bemenetük és több kimenetük is. Például egy bemeneti sorozatból előállítanak 2-3-több (nem biztos, hogy előre tudjuk, hogy hány darab) kimeneti sorozatot (vagy éppen fordítva). Más is lehet a csoportosítás alapja, például egyediek a sorozat elemei vagy lehetnek azonos elemek a sorozatban, számít az elemek sorrendje vagy nem. No vajon mi a keresztrejtvény megfejtése?

Tankocka – Hang/Film felirattal: a barátkozás algoritmusa Dr. Sheldon Cooper szerint

Folytatjuk Tankockák blog bejegyzés sorozatunkat. A feladatban válaszolni kell a videóban megjelenő – algoritmusokhoz kapcsolódó – hat kérdésre! A videó a népszerű Agymenők (The Big Bang Theory) című sorozat 2. évad 13. epizódjából való, melynek címe: A barátkozás módszertana (The Friendship Algorithm). Ez a témakör főként az alapozó tanfolyamunkhoz kötődik: Java SE szoftverfejlesztő tanfolyam.

Az algoritmusok a tipikusan programozási nyelvtől független, konvertálható tudást jelentik és mindig szükség van rájuk. Többféle jelölésrendszer is kapcsolódik hozzájuk, például folyamatábra, mondatszerű leírás, struktogram, Jackson-ábra. Az UML jelölésrendszer elemei közül az objektumok kommunikációját, viselkedését leíró ábrák is algoritmusleíró eszköznek tekinthetők.

Ratkó István emlékest 2022

A Gábor Dénes Főiskolán működő Ratkó István matematika interdiszciplináris alkalmazásai Műhely 2022. március 25-én 10. alkalommal rendezte meg a Ratkó István emlékestet. Ezen már többször is részt vettem előadóként és a hallgatóság tagjaként is. 2014-ben Prímszámkereső algoritmusok hatékonysága címmel, 2015-ben A bűvös négyzet története és előállítása (oktatóprogram) címmel tartottam előadást. A jubileumi emlékesten pedig „Töltsünk ki az ötöslottón 100 szelvényt úgy, hogy valamelyik szelvénnyel biztosan legyen két találatunk!” – a feladat megoldásához vezető út címmel tartottam előadást.

A blog bejegyzésben röviden összefoglalom az előadást:

  • Személyes élmények Ratkó tanár úrhoz kötődően
  • Ötöslottó: diszkrét matematika, elemi kombinatorikai feladat, lehetséges különböző szelvények száma, öttalálatos valószínűsége, szemléltetés
  • Véletlenszámok előállítása: valódi és ál (pszeudo) véletlenszámok, hardveres és szoftveres megoldások áttekintése, LCG
  • Egyetlen véletlenszám előállítása Java nyelven: procedurális, OO, szálbiztos megoldások
  • Egyetlen lottószelvény előállítása Java nyelven: adatszerkezet nélkül, logikai tömb (demóprogram), számtömb, szöveg (McMillan egyenlőtlenség, optimális kód, Huffman kód, prefixmentes kódolás, Shannon-Fano kód, hibajelző és hibajavító kód, Hamming távolság, Reed-Solomon kód, algebra: véges testek megkonstruálása), generikus lista (érték), generikus lista (keverés), generikus lista (elfogyasztás), generikus halmaz, funkcionális programozás / algoritmusok és adatszerkezetek rövid elemzése, összehasonlítása, kompromisszumok
  • Találatok száma: matematika vs. programozási tételek, metszet tömbbel és generikus listával, Stream API-val, lambda kifejezéssel
  • Különböző lottószelvények előállítása: összes eset, brute force, mesterséges intelligencia, problématér|állapottér, kombinatorikai robbanás kontrollálása
    (szemléletváltás: az eddigi 1-90 intervallumból kiválasztott 5 különböző szám egy lottószelvényt jelentett, mostantól az 1-43949268 intervallumból kiválasztott különböző számok különböző lottószelvényeket jelentenek)

Eddig minden feldolgozható a középiskolás matematikai eszköztárral és kezdő Java objektumorientált programozás által biztosított mozgástérben. A továbbiakhoz szintet kell lépni.

A konkrét feladatspecifikáció:

„Töltsünk ki az ötöslottón 100 szelvényt úgy, hogy valamelyik szelvénnyel biztosan legyen két találatunk!” (Segítség: töltsünk ki 30 szelvényt úgy, hogy az 1-25 közötti számpárt lefedjék; 21 szelvényt úgy, hogy a 26-46 közötti összes számpárt lefedjék; 21 szelvényt úgy, hogy a 47-67 közötti összes számpárt lefedjék és 28 szelvényt úgy, hogy a 68-90 közötti összes számpárt lefedjék. Miért lesz így legalább két találatunk?)

A szintlépéshez hasznos ismerni két tankönyvet (Szilasi Zoltán: Bevezetés a véges geometriába, 2015; Reiman István: A geometria és határterületei, 2001) és egy tudományos cikket (Z. Füredi, G. J. Székely, Z. Zubor: On the Lottery Problem, 1995). További szükséges ismeretek (geometria, algebra, elemi matematika, kombinatorika): projektív geometria, véges projektív sík, Kirkman iskoláslány problémája, Fano-sík (mint algebrai és geometriai leképezés), Steiner-rendszer (ponthalmaz, amely elemszáma 6k+1 alakú prím), néhány konstruktív jellegű bizonyítás, skatulya-elv.

Az előadás a feladat megoldásához vezető útról szólt. Az eredmény előtti utolsó előtti lépés ezt jelenti (Java program konzolra kiírt szövege):

Végül ismertettem néhány lehetőséget az algoritmus vizsgálatára és az implementált Java forráskód tesztelésére.

Köszönöm Kupcsikné Fitus Ilona kolléganőnek, hogy a jubileumi Ratkó István emlékest szervezőjeként előadónak felkért. Örömmel csatlakoztam újra. A prezentációmat a résztvevőkkel megosztottam. Köszönöm az érdeklődő kollégáknak és hallgatóknak a részvételt és a pozitív visszajelzéseket. Az emlékestek programjai elérhetők. Ajánlom lottószelvény címkénket is, mert a téma igazi örökzöld.