Kurs Komplexitätstheorie (Sommersemester 2019)

Prof. Dr. Thomas Schneider, Dr. Jean Christoph Jung

K4, Modulbereich Theorie, Profile SQ, KIKR

Di 12–14 MZH 6190    erste Sitzung Di. 2.4., 12:15 Uhr
Do 14–16 MZH 6340


Kurzbeschreibung

Die Komplexitätstheorie beschäftigt sich mit der inhärenten Komplexität von Berechnungsproblemen: wie viel Zeit (oder andere Ressourcen) benötigt man, um ein gegebenes Problem zu lösen—unabhängig davon, wie clever der Algorithmus ist, den man verwendet? Es geht also um die Grenzen der Berechenbarkeit unter beschränkten Ressourcen. Damit stellt die Komplexitätstheorie eine wichtige Grundlage für den Entwurf und das Verständnis von effizienten Algorithmen dar. Außerdem versucht sie, die natürliche Neugierde nach dem in der Informatik prinzipiell Machbaren zu befriedigen.

Der Kurs kombiniert mehrere Lehrformen und legt den Schwerpunkt auf die eigenständige Erarbeitung eines wissenschaftlichen Themas durch die Teilnehmenden. In den ersten 4 Wochen finden Vorlesungen und Übungen statt, in denen die Grundlagen vermittelt werden. Danach bearbeiten die Teilnehmenden ein eigenes weiterführendes Thema, zu dem sie in den letzten ca. 2 Semesterwochen eine eigene Vorlesungseinheit mit kurzer Übung halten werden. Dabei werden sie durch die Dozenten betreut. In der Mitte des Semesters wird es zwei weitere Vorlesungseinheiten durch die Dozenten geben.

vorläufiger Ablaufplan:

Di. 2.4.    Vorlesung, Organisatorisches
Do. 4.4.    Vorlesung
Di. 9.4.    Vorlesung
Mi. 10.4.    Abgabe Übungsblatt 1
Do. 11.4.    Übung
Di. 23.4.    Vorlesung, Vorstellung der weiterführenden Themen
Do. 25.4.    Vorlesung
Di. 30.4.    Vorlesung, Wahl der weiterführenden Themen
Mi. 1.5.    Abgabe Übungsblatt 2
Do. 2.5.    Übung
Mai, Juni    selbstständige Bearbeitung der weiterführenden Themen
ca. Anfang Juni    2 weitere Vorlesungen
ca. 2.7.–11.7.    Präsentation der weiterführenden Themen durch die Teilnehmenden

Die Vorlesung wird folgende grundlegende Themen vermitteln:

Als mögliche weiterführende Themen sind angedacht:


Folien

Kapitel 1: Einführung   4 pro Seite    
Kapitel 2: Turingmaschinen   4 pro Seite    
Kapitel 3: P versus NP   4 pro Seite    
Vorstellung der weiterführenden Themen   4 pro Seite    
Kapitel 4: Platzkomplexität   4 pro Seite   (bis einschl. 30.4.)  

Übungsaufgaben

Übungsblatt 1    (Abgabe am 10.4. in Stud.IP, Besprechung am 11.4.)
Übungsblatt 2    (Abgabe am 1.5. in Stud.IP, Besprechung am 2.5.)

Prüfungen

Die Prüfungsmodalitäten werden in der Vorlesung bekanntgegeben.

Literatur (allgemein)


AG Theorie der künstlichen Intelligenz 30. April 2019  Thomas Schneider
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