Náhodné procesy a ich aplikácie

Andrej Oriňak - Renáta Oriňaková - Andrea Fedorková

Nanotechnológie predstavujú najrýchlejšie sa vyvíjajúci vedný odbor súčasnosti. Predstavujú technológie, ktoré umožňujú manipuláciu hmoty na úrovni atómov. Nanotechnológiami sa tak pripravujú nové materiály s doteraz nepoznanými vlastnosťami a funkciami. Nanotechnológie súčasnosti sú stále iba vo formatívnej fáze ich vývoja.  Stále viac sa  zviditeľňujú  nano-špecifickými fenoménmi vo fundamentálnej kontrole vlastností a správania sa hmoty. Je celkom možné, že v budúcnosti nebude môcť bez nanotechnológií fungovať žiadna vedná disciplína ba dokonca, že veda ako taká zanikne. Nanotechnológie tiež poskytujú šancu a silu transformovať svet na viac environmentálny a komfortný. Očakávame expanziu nanotechnológií do molekulárnych nanosystémov – heterogénnych sieti, v ktorých molekuly a supermolekuly pracujú ako nanozariadenia. Počítače a roboty budú redukované na ultramalé rozmery. V medicíne bude napredovať využitie nanotechnológií v genetických terapiách a eliminácie stárnutia. Nanochirurgia bude fungovať na molekulárnej úrovni, rakovinové bunky sa identifikujú, odfiltrujú a nahradia zdravými. Je nevyhnutné, aby poslucháči vysokých škôl získali ucelenú predstavu o nanotechnológiách. Metódach prípravy nanoštrukturovaných substrátov, molekulárnych zariadení a systémov. Spôsoboch hodnotenia nanoštruktúr a ich aplikáciách v miniaturizovaných systémoch.

Autori

Igor Hudec - Ľubomír Kováč 

Kurz poskytuje študentom informácie o základných parametroch, vzťahoch a procesoch v ekologických vedách. Stručný obsah predmetu: ekologické faktory a vzťahy k prostrediu (vzduch, voda, pôda); vplyv ekologických faktorov (morfologické adaptácie, behaviorálne reakcie); populácie a spoločenstvá (vonkajšie a vnútorné znaky, populačná dynamika); ekosystémy (vplyv prostredia) a biómy (hrubá charakteristika a vplyv človeka); cykly (hydrologický, plynný, sedimentačný) základných prvkov na Zemi.

Autori

 Ľubomír Panigaj - Peter Ľuptáčik 

(Náčrt systému a fylogenézy)

Učebný text je primárne určený pre študentov jednoodborového štúdia biológie a všeobecnej ekológie, ako aj odborom učiteľského štúdia v rôznych kombináciách s biológiou. Venuje sa v nich opisu jednotlivých skupín živočíchov, ich morfológiu a anatómiu ilustruje na obrazových materiáloch. K jednotlivým morfologickým a anatomickým štruktúram sa v texte nevyjadrujeme podrobnejšie, nakoľko text nadväzuje na predmet Porovnávacia morfológia živočíchov, kde na úrovni organológie boli tieto najvýznamnejšie štruktúry v rámci prednášok a cvičení detailne vysvetlené a opísané. Rozsah učebného textu nie je veľký, podávame v ňom základné minimum poznatkov, čo je podmienené jednak rozsahom predmetu, ktorý je len jednosemestrový, jednak tým, že ďalšie, špecializované predmety rozširujú spektrum poznatkov napr. na úrovni entomológie, hydrobiológie alebo pôdnej biológie. V zavere niektorých kapitol formulujeme niekoľko cvičných otázok, ktoré si študenti môžu na základe predchádzajúceho textu zodpovedať, s podobnými otázkami sa totiž môžu stretnúť na skúške alebo na štátniciach.

Autori

E-kniha

Jozef Strečka

Táto učebnica sa zaoberá presne riešiteľnými modelmi a ich rôznorodými aplikáciami v niekoľkých odvetviach fyziky, ako sú matematická fyzika, štatistická fyzika, fyzika kondenzovaných látok a ďalšie. Presne riešiteľné modely sú v súčasnosti považované za inšpiratívne výskumné pole samé o sebe, ktoré, bohužiaľ, vyžaduje značné znalosti sofistikovanej matematiky. V súlade s tým bola mojou hlavnou ambíciou poskytnúť úvodný kurz pre študentov bakalárskeho štúdia, ktorý by pokrýval najjednoduchšie presne riešiteľné modely, ktorých rigorózne riešenia sú dostupné aj po skromných výpočtoch. Prezentovaná učebnica by preto mala byť považovaná za pomocnú učebnicu pre pokročilé štúdium, ktorá by mala slúžiť ako študentov sprievodca touto krásnou, ale určite zložitou témou.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Marián Kireš - Renáta Orosová a kol.

Vysokoškolská učebnica je určená študentom učiteľstva a cvičným učiteľom ako pomôcka pri rozvoji pedagogických zručností budúcich učiteľov, absolventov UPJŠ v Košiciach. Spracovaný súbor vyučovacích metód a stratégií spolu s námetmi na metodiky a ukážkami metodík má napomôcť sa snažíme o stotožnenie študentov (stotožneniu budúcich učiteľov) s inovatívnymi stratégiami a metódami vyučovania. Ako problematická sa v rámci realizácie pedagogických praxí študentov javí aj nedostatočná vo všetkých zabezpečovaných vyučovacích predmetoch (učiteľských aprobáciách).

Vytvárame podporu pre súčinnosť medzi inovatívnosťou vysokoškolskej prípravy a praxou študenta v cvičnej škole ako aj jasne definovaný dopyt na cvičného učiteľa, koordinácia pôsobenia. Ponúkame koordináciu v pôsobení na budúceho učiteľa a cielenejší rozvoj jeho profesijných kompetencií počas všetkých druhov praxí.

Cviční učitelia Cvičným učiteľom ponúkame prakticky orientovaný materiál a nabádame ich k tvorbe pozitívnej pracovnej klímy študenta učiteľstva počas pedagogických praxí a vytváraniu priestoru pre aplikáciu rôznych inovatívnych stratégií a metód vyučovania, ktoré študent učiteľstva už teoreticky ovláda.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Ján Guniš - Ľubomír Šnajder

Prílohy

Vysokoškolské skriptá Programovanie v Pythone 1 sú určené budúcim učiteľom informatiky.

Obsahovo nadväzujú na výučbu programovania v jazyku Scratch a sú úvodom do textového programovania v jazyku Python. Programovanie je predstavené ako prostriedok rozvíjania schopností riešiť problémy. Prvá kapitola je venovaná problematike riešenia problémov. Ďalších 12 kapitol postupne uvádza základné jazykové konštrukcie, dátové štruktúry a vybrané typy algoritmov. Každá z týchto kapitol začína úvodom do problematiky. Táto časť je primárne určená na samoštúdium, ako príprava študentov na cvičenia. Nasledujúca podkapitola sumarizuje a kompletizuje poznatky a sú v nej uvedené aj ďalšie poznatky a prístupy súvisiace s témou kapitoly. Súčasťou kapitol je zbierka úloh určená na precvičenie a prehĺbenie vedomostí a zručností z danej témy.

V záverečnej časti kapitoly sú uvedené riešené úlohy. Táto časť slúži ako návod na riešenie úloh zo zbierky.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Katarína Cechlárová

Lineárne programovanie patrí medzi oblasti matematiky s najväčším počtom reálnych aplikácií. Táto zbierka problémov v slovenčine a angličtine poskytuje prehľad základných vedomostí v tejto oblasti, aplikačné problémy, ako aj úlohy na získanie rutiny v výpočtoch. Je doplnená otázkami, ktoré motivujú študenta hľadať ďalšie teoretické princípy, konštruovať proti-príklady a formulovať argumenty na vysvetlenie skúmaných javov.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Stela Csachová  - Ján Kaňuk - Alena Gessert - Ladislav Novotný - Štefan Gábor - Jozef Šupinský

Publikácia rozpracováva problematiku bádateľsky orientovaného vyučovania geografie s podporou geopriestorových technológií. Geopriestorové technológie zefektívňujú vyučovací proces v geografii a postupne si nachádzajú svoje miesto predovšetkým v stredoškolskom vzdelávaní. Teoretický rámec podáva čitateľovi poznatky o bádateľsky orientovanom vyučovaní s osobitým zreteľom na bádateľský postup v geografii. Podrobnejšie analyzuje jednotlivé kroky bádania s príkladmi z vyučovania geografie. Podstatnú časť publikácie tvorí jedenásť modelov vyučovacích hodín z geografie, ktoré reprezentujú vzdelávací obsah z fyzickej, humánnej aj regionálnej geografie, rôzne úrovne bádania a využitie rôznych geopriestorových technológií. Čitatelia sa oboznámia s geografickým informačným systémom (konkrétne Google Earth a ArGIS online), webovými portálmi, webGISmi, otvorenými dátami, mobilnými aplikáciami a novými formami 3D kartografickej vizualizácie (virtuálna realita, 3D tlač, dynamická 3D mapa) vo vyučovaní geografie. Modely vyučovacích hodín boli overené so študentmi učiteľstva geografie v školskom roku 2021/2022. Publikácia slúži predovšetkým študentom učiteľstva geografie a učiteľom geografie v praxi.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

Jana Šandrejová - Andrea Gajdošová (eds.)

Kniha abstraktov z konferencie „Nové trendy v chémii, výskume a vzdelávaní 2024“ je zhrnutím príspevkov účastníkov konferencie, ktoré obsahujú pôvodné výsledky ich vedeckej a výskumnej činnosti. Príspevky publikované v tomto zborníku sú rozdelené podľa obsahu do oblastí analytickej, anorganickej, organickej, fyzikálnej chémie, biochémie a didaktiky chémie.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Jana Shepa (ed.)

Zborník abstraktov zo šiesteho ročníka medzinárodnej konferencie 6th International Conference on Nanomaterials: Fundamentals and Applications, NFA 2022 je zložený z príspevkov účastníkov tejto konferencie. Zborník pozostáva zo 4 pozvaných prednášok a 52 príspevkov ostatných účastníkov konferencie. Táto konferencia je zameraná predovšetkým na využitie nanotechnológií v rôznych vedeckých odvetviach. Všetky príspevky sú odborne spracované a inšpiratívne.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Mária Kožurková (ed.)

Zborník abstraktov

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Martin Orendáč

Učebnica má slúžiť na prípravu študentov, ktorí sa budú venovať experimentálnemu štúdiu vlastností kondenzovaných látok. Ukazuje sa, že súčasný experimentálny fyzik musí mať nielen dostatočne podrobné vedomosti o fyzikálnych procesoch odohrávajúcich sa v objekte, ktorý je predmetom štúdia, ale aj o spôsoboch vytvorenia experimentálnych podmienok, v akých sa experiment uskutočňuje. Aktívna znalosť spôsobu činnosti celej experimentálnej zostavy môže mať zásadný význam pri implementácii resp. potenciálnej úprave používanej meracej metodiky.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

E-kniha

Jozef Strečka

Za posledných pätnásť rokov sa kurz „Presne riešiteľné modely v štatistickej fyzike“ stal neoddeliteľnou súčasťou študijného programu „Teoretická fyzika“ na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach. Spočiatku bol kurz založený na prvej edícii tejto učebnice určený len pre bakalárskych študentov, avšak neskôr som na žiadosť niekoľkých ambicióznych študentov, ktorí si želali pokračovať v štúdiu tejto vzrušujúcej oblasti výskumu, pripravil nadväzujúci kurz vyučovaný na postgraduálnej úrovni.

Už je to viac ako desať rokov, čo naši študenti zapísaní v študijnom programe „Teoretická fyzika“ absolvujú predmet „Úvod do presne riešiteľných modelov v štatistickej fyzike“ na magisterskej úrovni a „Presne riešiteľné modely v štatistickej fyzike“ na postgraduálnej úrovni. Samozrejme, bolo potrebné nejako upraviť témy pre kurzy určené pre bakalárskych a postgraduálnych študentov.

Konkrétne, niekoľko náročnejších tém týkajúcich sa presných riešení 2D Isingovho modelu (kapitola 3) bolo presunutých do pokročilejšieho kurzu určeného pre postgraduálnych študentov, zatiaľ čo úvodný kurz určený pre bakalárskych študentov bol naopak doplnený o niekoľko nových tém, ktoré si vyžadovali druhé vydanie tejto učebnice.

Druhé vydanie tejto učebnice teda obsahuje úplne novú kapitolu 4 venovanú presnému riešeniu Isingovho modelu na Betheho mriežke pomocou metódy presných rekurentných vzťahov, zatiaľ čo kapitola 5 bola doplnená o presné výsledky pre základný stav niekoľkých frustrovaných Heisenbergových spinových modelov pomocou variačnej metódy. Dúfam, že ďalšie vydanie tejto učebnice vyjde čoskoro a zahrnie aj všetky témy špecificky vyučované v rámci postgraduálneho kurzu.

Stiahnite si e-knihu zadarmo  (pdf)

E-kniha

Milan Žukovič

Tento učebný text je určený pre študentov magisterského štúdia a nadväzuje na kurz Počítačová fyzika I študovaného na bakalárskom stupni. Obsah učebného textu Počítačová fyzika II sa zameriava na stochastické metódy riešenia fyzikálnych problémov, hlavne na Monte Carlo (MC) simulácie mnoho-časticových systémov.

Zameranie sa na tento výpočtovo intenzívny prístup je motivovaný postupným zvyšovaním výpočtových kapacít bežných počítačov ako aj zavádzaním vysoko-výkonných výpočtových klastrov (tzv. high-performance computing). To viedlo k výraznému progresu vo vývoji nových simulačných techník, vďaka čomu MC simulácie našli uplatnenie v rôznych oblastiach výskumu a aplikačnej praxe. Vzhľadom na výskumné zameranie pracoviska sa tento text zvlášť venuje prezentácií základných aj pokročilejších MC simulačných techník aplikovaných na jednoduchý Isingov spinový model za účelom skúmania jeho magnetických, termodynamických a kritických vlastnosti.

Ďalšia časť je venovaná MC simuláciám náhodných procesov. Zameriava sa na najjednoduchší ale aj najzakladanejší proces náhodnej prechádzky a demonštruje aj jeho aplikácie vo finančnej analýze a na riešenie kvantového systému opísaného časovo-závislou Schrödingerovou rovnicou. Posledná časť je venovaná základom molekulovej dynamiky, aplikovanej na simulovanie klasického pohybu atómov v danom silovom poli. Zvládnutím problematiky tohto kurzu získajú študenti možný nástroj na vypracovanie svojich diplomových prác, poprípade metodiku užitočnú pre ich ďalšiu vedecko-výskumnú prax v oblasti skúmania komplexných systémov.

Odprednášaná problematika je následne precvičovaná formou vypracovania projektov implementovaných vo voľne šíriteľnom softvéri Octave, ktorý je nenáročný na programovacie schopnosti užívateľa a s ktorým sa študenti majú možnosť oboznámiť v predchádzajúcom štúdiu.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)

Danica Studenovská - Tomáš Madaras 

Táto publikácia je určená pre študentov nematematických odborov na Prírodovedeckej fakulte UPJŠ v Košiciach. Jej obsahom je látka preberaná v prvom semestri v rámci predmetu Matematika I..

Publikácia nadväzuje na učivo stredných škôl a nevyžaduje žiadne predbežné špeciálne znalosti. Môže slúžiť ako základ na ďalšie samostatné štúdium a môže byť užitočná aj pre iných záujemcov o matematiku a jej aplikácie.

Vyriešené príklady v jednotlivých kapitolách majú pomôcť čitateľovi pri zvládnutí štúdia. Tomu napomáhajú aj ilustratívne obrázky.

Autori

E-kniha

Adriana Zeleňáková - Jozef Bednarčík

Recenzovaný zborník príspevkov z vedeckej konferencie NANOVIR

Hlavným cieľom vedeckej konferencie NANOVIR bola prezentácia vedeckých výsledkov, získaných počas riešenia projektu NANOVIR – Nanočastice pre riešenie diagnosticko- terapeutických problémov s COVID-19, spolufinancovaného z Európskeho Fondu Regionálneho Rozvoja v Operačnom Programe Integrovaná Infraštruktúra 2014 – 2020, ITMS: 313011AUW7.

Projekt bol riešený v období 1.1.2021 – 30.6.2023 a bol podporený sumou 1 916 004,79 EUR. Spolupodieľali sa na ňom tri spoluriešiteľské organizácie: Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach ako hlavný riešiteľ, Univerzita veterinárskeho lekárstva a farmácie v Košiciach ako partner č. 1 a Ústav experimentálnej fyziky Slovenskej akadémie vied ako partner č. 2.

Stiahnite si e-knihu zadarmo (pdf)