New Trends in Chemistry, Research and Education 2020

E-book

Daniel Klein

Statistics is defined as a scientific discipline based on learning from data and on finding, controlling, and presenting uncertainty. In these university textbooks we present the history of statistics, basic concepts of statistical modeling, measurement of dependencies, regression models, analysis of variance. We describe simple sorting, multiple comparisons, assumptions of the ANOVA model, Kruskal-Wallis test.

University textbooks are suitable for students of mathematics and computer science at the first and second level of universities. Study materials are also suitable for students of non-informatics disciplines with a view to improving their knowledge and practical experience in the fields of informatics and provide an opportunity for students to apply in IT companies in solving practical tasks.

Download e-book for free (pdf)

E-book

Ondrej Hutník

Pojem integrálu je jedným z najvýznamnejších pojmov v matematike vôbec. V naj- primitívnejšej podobe ho používali už starí Gréci pri tvorbe euklidovskej geometrie. No až po Descartovom diele o analytickej geometrii z roku 1637 mohli matematici začať považovať integrál za predmet analýzy. Descartova práca pripravila podmienky pre objav infinitezimálneho počtu Leibnizom a Newtonom okolo roku 1665. V tom čase vznikol veľký spor o prvenstvo tohto objavu, čo rozdelilo učencov Nemecka a Anglicka do dvoch bojujúcich táborov, z ktorých každý fandil svojmu favoritovi. Dnes vieme, že Newtonova práca o fluxiách a fluentoch bola o niečo skoršia, ale Leibnizovo označenie a prístup sa v matematickom svete ujali viac a symboly R a d sa používajú dodnes. Stručný prierez históriou integrálu bude uvedený v Kapitole 1.

Dnes existuje celá hromada skrípt, učebníc, či kníh venovaných výkladu pojmu integrál. Preto pred prvú otázku, či napísať ďalší text o tejto problematike, je postavený každý potenciálny autor. Nás ku kladnej odpovedi na túto otázku doviedla požiadavka študentov nájsť v určitej ucelenej podobe prednášanú problematiku časti zimného semestra druhého ročníka. Druhou motiváciou je trochu odlišný prístup k problematike. Ak si totiž uvedomíme, ktoré metódy sa zvyčajne používajú pri riešení úloh a zís- kavaní rutiny z určitého integrálu, ide hlavne o Newtonovu-Leibnizovu formulu a častokrát na výpočet určitého (Riemannovho) integrálu pomocou definície nezostáva veľa času. Preto sme zaradili pojednanie o Newtonovom integráli v Kapitole 2, ktorý reflektuje túto skutočnosť a má priamy súvis s neurčitým integrálom, ktorého rôznym metódam výpočtu sa venuje relatívne veľa pozornosti v predchádzajúcom semestri. Až za tým v Kapitole 3 vybudujeme teóriu Riemannovho integrálu, uvedieme kritériá jeho existencie, triedy integrovateľných funkcií, základné vlastnosti a nakoniec vzťah s Newtonovým integrálom. Otázky prevažne geometrických aplikácií riešime v Kapitole 4 a v poslednej kapitole sa venujeme rozšíreniu Riemannovho integrálu pre neohraničené funkcie a neohraničené intervaly.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Katarína Cechlárová (ed.)

This year, the Student Scientific Conference was held on April 24, 2019, across 17 sections in disciplines such as biology and ecology, chemistry, physics, geography, mathematics, informatics, and their didactics. Bachelor’s and master’s students presented a total of 124 contributions. The most successful participants advanced to national or traditional Czech-Slovak student scientific showcases in fields like physics, chemistry, mathematics, informatics, and mathematics didactics.

In addition to faculty students, 10 high school students participated outside the competition. They were invited based on their achievements in subject-specific Olympiads or because they were already engaged with the faculty under the guidance of dedicated teachers in laboratory work as part of their preparation for future studies. The day also featured a programming competition with 23 participants, an IHRA contest involving 16 teams of high school students and 15 teams from elementary schools, and a new Puzzle section where 72 high school students from the region competed.

The abstracts from the Student Scientific Conference demonstrate that our faculty's students not only absorb theoretical knowledge delivered in lectures but also actively engage in solving partial scientific problems that align with research objectives at the institutes of PF UPJŠ. This collection serves as both a record of scientific activity at the faculty and a dignified presentation for the broader public.

Prof. RNDr. Katarína Cechlárová, DrSc.

Vice-Dean for Education

Doc. RNDr. Gabriel Semanišin, PhD.

Dean of the Faculty

Download the e-book for free  (pdf)

E-book

Jozef Bednarčík (ed.)

The European Magnetic Sensors and Actuators Conference (EMSA) is a consolidated European forum that serves to assess the status, recent progress, and development in the field of magnetic sensor technology and magnetic actuators. It was first held in 1996 in Iasi (Romania) and since then has continued every two-three years in different European cities. The aim of the conference is to generate an overview of research in magnetic sensors and actuators, to recognize their relevance in modern industry and to identify potential future collaborations. EMSA 2024 will provide an excellent opportunity to bring together scientists and engineers from universities, research institutes and industry to present and discuss their most recent results covering both fundamental and applied aspects of magnetic sensors and actuators.

Download e-book for free (pdf)

E-book

Ľubomír Antoni-Stanislav Krajči

An important part of theoretical computer science is the problem of Turing machines. This computational model has two basic properties: like any other computational program, the software of a Turing machine is composed of instructions, but in its case they are all of a single type. Every other (so far known) computer program can be transformed into a Turing machine program without loss of information. While the second feature reduces the question of what a calculator cannot do to the question of what a Turing machine cannot do, the first feature allows a much simpler investigation of such a question. Using this computational model, we can thus find concrete problems that no automaton can ever deal with (perhaps the most famous is the problem of the Turing machine stopping). Their existence demonstrates the fundamental limitations of (not only ideal) computational means, and thus encourages both criticality and humility in our thinking.

Download e-book for free (pdf)

E-book

Mária Kožurková (ed.)

Book of Abstracts

Download e-book for free (pdf)

E-book

Rudolf Gális

Predkladaná práca podáva základné poznatky z astronómie a astrofyziky úplne novou multimediálnou formou. Rozsah podávaných poznatkov je zameraný hlavne na stelárnu astrofyziku a doplnený o kozmológiu nad rámec názvu práce. 
Novým prístupom v práci je veľký podiel obrazového materiálu, grafov a videoklipov a naopak stručnosť sprievodného textu. Takáto forma predkladania poznatkov v danej problematike nemá zatiaľ na Slovensku obdobu, a preto túto prácu môžeme považovať za úplne novátorské dielo. Treba však zdôrazniť, že pútavá forma predkladaných poznatkov nie je na úkor ich obsahu. V práci sú všetky potrebné informácie, ktoré by mal zvládnuť študent fyziky hlavne pedagogického zamerania. Práca taktiež môže byť neoceniteľnou pomôckou pedagógom na stredných, ale aj základných školách, ako aj profesionálnym pracovníkom – astronómom pri popularizovaní astronomických poznatkov. Toto naznačuje, že práca pokrýva pomerne široké spektrum potrieb na rôznych pracoviskách zaoberajúcich sa astronómiou, a to od univerzít, cez pedagogické fakulty a gymnáziá až po hvezdárne, planetáriá a astronomické krúžky.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Karel Saksl

Solving crystal structures is the royal discipline of X-ray crystallography. Its primary task, with the exception of defects, is to describe the atomic structure of the motif that, by its repetition, fills the volume of the entire crystal or crystalline phase. This task is nowadays more or less routine for single-crystal X-ray diffraction, which can locate hundreds to thousands of non-hydrogen atoms in large unit cells. However, in real practice, we often have material available only in powder form instead of single crystals. Solving the atomic structure from its X-ray diffraction data is non-trivial, mainly because the three-dimensional diffraction space of a single crystal is reduced to one dimension by measuring a large number of randomly oriented microcrystals (crystallites). Therefore, the solution itself requires, in addition to proper measurement methodology, the selection of suitable tools, procedures, and strategies that, through optimization, will lead to the solution and refinement of the given crystalline phase. The current limit of this method is approximately 100 non-hydrogen atoms in the asymmetric part of the unit cell, which, however, is sufficient for most inorganic materials.

The goal of these educational texts is to provide students in the second and third levels of university studies with specific guidance on solving crystal structures from powder X-ray diffraction data. These scripts build upon my first monograph and require practical knowledge of its content. Similar to my previous monograph, I offer solved examples without a deep theoretical introduction, demonstrating procedures and strategies leading to the correct solution of crystalline phases using the freely available GSAS-II program. The examples are arranged from simpler to more complex, and the reader will find many useful pieces of information in the literature references as well as in the comments below the line. Part of these scripts are data intended for your individual practice of the described procedures. 

Karel Sakls

Download the e-book for free  (pdf)

E-book

Adriana Zeleňáková - Zuzana Ješková - Adela Kravčáková  et al. (eds.)

The proceedings contain abstracts of contributions from participants of the 10th Czech-Slovak Student Scientific Conference in Physics, which took place on May 2–3, 2019, at the Faculty of Science, Pavol Jozef Šafárik University in Košice.

Download the e-book for free  (pdf)

Igor Hudec - Ľubomír Kováč 

The study course provides the basic knowledge on the fundamental parameters, relationships and processes in ecological sciences. Brief content: ecological factors and relations to environment (air, water, soil); influence of ecological factors upon organisms (morphological adaptations, behavioural responses); populations and communities (external and internal parameters of populations, population dynamics); ecosystems (impact assessment) and biomes (basic features and human impact); cycles (hydrologic, gaseous, sedimentation) of basic elements on Earth.  

Authors

E-book

Božena Mihalíková - Ondrej Hutník - Jozef Kiseľák

The textbook is devoted to the mathematical analysis of infinite series of numbers and functions. It is intended for students of mathematics, physics and computer science, as well as interdisciplinary study of combination with mathematics. It contains a theoretical background for investigating the convergence of infinite series, expanding functions into power and Taylor series, as well as the use of these results in various problems of mathematics, physics, and computer science. Using the historical background the textbook clarifies the motivations and the need to introduce some key concepts and their further development. Basic concepts and statements are demonstrated on a large number of solved exercises, but it contains a number of exercises for independent practice. Several results are supplemented by dynamic animations executable in the electronic version of the textbook.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Katarína Cechlárová (ed.)

In 2018, the Student Scientific Conference was held on April 18, 2018, in 16 sections covering biology and ecology, chemistry, physics, geography, mathematics, computer science, and their subject didactics. There were 110 registered contributions from bachelor's and master's students. Additionally, eight high school students participated outside of the competition; these students already visit our alma mater at a young age, work in our laboratories, and prepare for further studies under the guidance of our enthusiastic teachers. The day also included a programming competition and the IHRA competition in three categories, where students from PF UPJŠ competed alongside pupils from elementary and secondary schools.

The abstracts of the Student Scientific Conference contributions convincingly demonstrate that PF UPJŠ students study their field not only theoretically but also actively engage in solving partial scientific problems that are part of the research goals at PF UPJŠ institutes. This collection provides an overview of scientific activity at the faculty, which we believe will be interesting for the broader public as well.

Download the e-book for free  (pdf)

E-book

Zuzana Orságová Králová (ed.)

The scientific book of abstracts is a summary of the contributions of teachers, scientists and other conference participants, which contain the original results of their scientific and research activities. Their work will be the subject of the next domestic conference "New trends in chemistry, research and education 2019". The conference is a space for dialogue between scientific academics on the one hand and professional staff and students on the other.

The contributions published in this volume can be divided according to content into the field of analytical, inorganic, physical, organic chemistry, biochemistry and didactics of chemistry. All contributions are interesting and can be used in further creative scientific and research work, in the process of education and in practical work.

Download the e-book for free  (pdf)

E-book

Božena Mihalíková - Ján Ohriska

Tento učebný text je určený poslucháčom prvého ročníka študijného odboru 76–12–8 „Učiteľstvo všeobecnovzdelávacích predmetov“ v kombináciách s matematikou. Je vyhotovený na základe prednášok autorov a ich viac ako desaťročných skúseností z výučby tohoto predmetu na PF UPJŠ. Pri jeho písaní sa autori snažili zohľadniť špecifickosť učiteľského štúdia matematiky. Predkladaný učebný text nebol písaný pre nedostatok učebníc matematickej analýzy. Dôvodom pre jeho napísanie boli zistenia autorov, že poslucháči nemajú zo strednej školy dostatočné skúsenosti v práci s odbornou literatúrou, ťažkosti mnohým spôsobuje (najmä v prvých semestroch) čo i len trochu odlišný výklad, nie zriedka aj zmena v označovaní, čím im uniká podstata študovanej problematiky. Autori textu si nekládli za ciel byt originálni. Ich snahou bolo urobiť taký výber tém, aký je nutný pre budúceho učiteľa matematiky a zvoliť takú metódu výkladu, ktorá je podla ich názoru vhodná pre poslucháčov prvého ročníka. Dobré zvládnutie učiva (rozšírenie matematického aparátu a s tým súvisiace možnosti uplatnenia iných dokazovacích metód ako aj získanie potrebných početných schopností) predpokladá použitie aj ďalších literárnych prameňov (učebníc, zbierok úloh) podla odporúčania vyučujúceho.

Download the e-book for free (pdf)

E-book

Milan Žukovič

Učebný text Počítačová fyzika I obsahovo pokrýva problematiku prednášanú v rovnomennom kurze na bakalárskom stupni študijného programu Fyzika a v kurze Aplikácia numerických metód na bakalárskom stupni študijného programu Aplikovaná informatika. Text nadväzuje na základný kurz numerických metód so zameraním na výklad základných princípov počítačového riešenia niektorých typických fyzikálnych úloh. Zahŕňa jednak oblasť deterministických metód riešenia problémov modelovaných obyčajnými a parciálnymi diferenciálnymi rovnicami ako aj oblasť stochastických Monte Carlo simulácií. Kurz Počítačová fyzika I vytvára základ pre ďalšie štúdium pokročilejších počítačových metód prednášaných na magisterskom stupni v rámci predmetu Počítačová fyzika II. V súčasnosti je používanie počítača ako nástroja riešenia reálnych fyzikálnych úloh, a v prípade študentov ako nástroja vypracovania ich záverečných bakalárskych či diplomových prác, takmer nevyhnutnosťou. To viedlo k vzniku množstva užívateľsky orientovaných softvérových balíkov v rôznych prostrediach pre riešenie širokej škály problémov. Avšak, bez dôsledného pochopenia fungovania jednotlivých počítačových techník sú tieto programy čiernymi skrinkami s množstvom úskalí a rizík pri ich používaní. Preto tento text kladie dôraz na pochopenie silných aj slabých stránok jednotlivých metód a predpokladov ich úspešného použitia.

Download the e-book for free (pdf)

 Matúš Harminc 

Tento učebný text je určený poslucháčom medziodborového štúdia v kombináciách s matematikou, jednoodborového štúdia matematiky ako aj rozširujúceho štúdia matematiky. Je za-meraný na kvadratické kongruencie a niektoré diofantovské rovnice.

Autor