Berechenbarkeit und Komplexität

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Berechenbarkeit und Komplexität

6 LP

Deutsch

#40356 / #5

SS 2017 - SS 2017

Fakultät IV

TEL 5-1

Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik

34351100 FG Algorithmik und Komplexitätstheorie

Niedermeier, Rolf

Thielcke, Christlinde

lehre@akt.tu-berlin.de

Lernergebnisse

Absolventinnen und Absolventen dieses Moduls beherrschen den Umgang mit Turingmaschinen und weiteren Modellen der Berechenbarkeit. Sie besitzen ein Grundverständnis der Berechenbarkeit von Entscheidungsproblemen und grundlegender Komplexitätsklassen. Sie sind befähigt, die Komplexität ausgewählter Problembeispiele zu beurteilen. Entsprechende Aufgabenstellungen können sie sowohl selbständig als auch in Kleingruppen bearbeiten.

Lehrinhalte

- Turing-Berechenbarkeit und Churchsche These - LOOP- und WHILE-Berechenbarkeit - Primitive und partielle Rekursion - Halteproblem und Unentscheidbarkeit - Reduzierbarkeit zwischen Problemen - Postsches Korrespondenzproblem - Aufwand von Algorithmen und Komplexität von Problemen wie SAT oder CLIQUE - Komplexität von Wortproblemen, Rechenaufwand, Komplexitätsklassen - P, NP und NP-Vollständigkeit - Satz von Cook und Levin

Modulbestandteile

Pflichtteil:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen Art Nummer Turnus Sprache SWS
TheGI 2: Berechenbarkeit und Komplexität VL 0401 L 145 SS Keine Angabe 2
TheGI 2: Berechenbarkeit und Komplexität UE 0401 L 145/2 SS Keine Angabe 2

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

TheGI 2: Berechenbarkeit und Komplexität (VL):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 3.0h 45.0h
75.0h (~3 LP)

TheGI 2: Berechenbarkeit und Komplexität (UE):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 3.0h 45.0h
75.0h (~3 LP)

Lehrveranstaltungsunabhängiger Aufwand:

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Prüfungsvorbereitung 1.0 30.0h 30.0h
30.0h (~1 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Die fachlichen Inhalte des Moduls werden in der Vorlesung vermittelt. Zudem wird eine Großübung angeboten, in der nochmals auf besondere Themen der Vorlesung eingegangen wird sowie Problemlösungen erläutert werden. Es wird jedoch kein zusätzlicher Lehrstoff vermittelt, daher ist die Teilnahme fakultativ. Die Anwendung und Festigung des Stoffs geschieht durch das regelmäßige Bearbeiten von Aufgabenblättern und die Besprechung des Stoffs und der Aufgaben in Tutorien im interaktiven Stil. Die Aufgaben werden von den Studierenden in Kleingruppen bearbeitet. Die Unterrichtssprache im Modul ist deutsch.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Es wird die Kenntnis des Moduls „Formale Sprachen und Automaten” vorausgesetzt

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Keine Angabe

Abschluss des Moduls

Benotung:

benotet

Prüfungsform:

Portfolioprüfung

Sprache:

Deutsch

Art der Portfolioprüfung

Keine Angabe

Prüfungselemente

Name Kategorie Dauer/Umfang
(Ergebnisprüfung) Hausaufgabe 25 schriftlich max. 10 Seiten
(Punktuelle Leistungsabfrage) schriftlicher Test 50 schriftlich 60 min
(Punktuelle Leistungsabfrage) schriftlicher Test 25 schriftlich 20 min

Notenschlüssel

Dieses Prüfung verwendet einen eigenen Notenschlüssel (siehe Prüfungsformbeschreibung).

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Die Gesamtnote gemäß §47 (2) AllgStuPO wird nach dem Notenschlüssel 1 der Fakultät IV ermittelt; wir behalten uns jedoch vor, ihn zugunsten der Studierenden anzupassen. According to §47 (2) AllgStuPO the grade will be calculated applying grading key 1 of Fakultät IV, it may however be altered in favour of the students.

Dauer des Moduls

Dieses Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Anmeldung zur Prüfung über QISPOS (BSc Informatik Studenten) oder beim Prüfungsamt Anmeldung für Tutorien über MOSES Für die Einsicht in / Beteiligung am Nachrichtenforum, Diskussionsforum und wichtige Hinweise ist die Anmeldung in ISIS erforderlich

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
Folien werden über www.isis.tu-berlin.de verfügbar gemacht

Literatur

Empfohlene Literatur
Elaine Rich: Automata, Computability, and Complexity, Pearson, 2008
John E. Hopcroft, Rajeev Motwani, Jeffrey D. Ullman: Einführung in Automatentheorie, Formale Sprachen und Berechenbarkeit, Pearson 3. Auflage, 2011
Uwe Schöning: Theoretische Informatik - kurzgefasst, Spektrum Akademischer Verlag, 5. Auflage, 2008

Zugeordnete Studiengänge

Dieses Modul wird auf folgenden Modullisten verwendet:

Pflichtmodul in Bachelor Informatik. Bei ausreichenden Kapazitäten auch als Wahlpflichtmodul in anderen Studiengängen wählbar.

Sonstiges

Keine Angabe