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Algorithm Engineering II

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#40320 / #11

SoSe 2024 - WiSe 2024/25

Deutsch

Algorithm Engineering II

9

Weller, Mathias

Benotet

Portfolioprüfung

Deutsch

Zugehörigkeit


Fakultät IV

Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik

34351100 FG Algorithmik und Komplexitätstheorie

Keine Angabe

Kontakt


EN 23

Nichterlein, André

lehre@akt.tu-berlin.de

http://www.isis.tu-berlin.de/course/

Lernergebnisse

Die erfolgreiche Teilnahme befähigt die Studierenden - zur multivariaten Abschätzung von Laufzeit und Speicherplatzbedarf von Algorithmen, - zur Einschätzung von Vor- und Nachteilen verschiedener Algorithmen für gegebene Datensätze, - verschiedene algorithmische Ansätze in wissenschaftlichen Fachbeiträgen zu analysieren, daraus effiziente Algorithmen zu destillieren und effiziente Implementierungen zu produzieren, - moderne Algorithmenbibliotheken und adäquate Datenstrukturen zur schrittweisen Verbesserung ihrer Implementierung zu benutzen, - moderne Hardwarespezifika auszunutzen (Parallelität, Vectorisierung, SIMD, caching, etc), - Projektarbeit in Gruppen zu organisieren und - ihre Arbeit in einem Kurzvortrag zu beschreiben.

Lehrinhalte

Der Kurs gibt Einblicke in - die grundlegenden Techniken des Algorithm Engineering, insbesondere für NP-schwere Probleme, - Design, Analyse, Implementierung und Test von Algorithmen, - Möglichkeiten zur Beschleunigung durch Ausnutzung von Eigenschaften typischer Rechnerarchitekturen vor, und - Problemmodellierung und Lösungsmethoden wie Dynamisches Programmieren, Suchbaumalgorithmen, Datenreduktionstechniken und Vorverarbeitung für exakte, approximative und heuristische Algorithmen, sowie Strategien basierend auf linearem Programmieren (unter Benutzung von etablierten Solvern).

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Algorithm EngineeringPJ0434 L 215/1k.A.de6
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Algorithm Engineering (PJ):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.06.0h90.0h
Vor-/Nachbereitung15.012.0h180.0h
270.0h(~9 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 270.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 9 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

In Einführungsveranstaltungen wird ein ausgewähltes Problem (meist aus der Forschung) vorgestellt sowie ein Überblick über die algorithmischen Ansätze für das Problem in der Literatur gegeben. Anschließend wechseln sich Wissens- und Methodenvermittlung in der Vorlesung und Projektarbeit in Kleingruppen ab. In der Gruppenarbeit arbeiten Studierende an effizienten Implementierungen für das Problem. Dies umfasst drei Stufen: 1. Erfassung vielversprechender Kombinationen algorithmischer Ideen sowie theoretische Analysen der Ansätze 2. Implementieren der gefundenen algorithmischen Ansätze aus in Schritt 1 sowie experimentelle Überprüfung der Erwartungen 3. Verbesserung der geeignetsten Implementierung unter Berücksichtigung des Algorithm-Engineering-Cycles. Die Teilergebnisse aller drei Stufen (Meilensteine) werden in Kurzvorträgen vorgestellt.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Kenntnis der Module "Einführung in die Programmierung", "Algorithmen und Datenstrukturen", "Softwaretechnik und Programmierparadigmen", "Algorithmentheorie" und "Programmierpraktikum: Algorithm Engineering".

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte insgesamt

Sprache(n)

Englisch

Prüfungselemente

NamePunkteKategorieDauer/Umfang
(Ergebnisprüfung) 1. Meilenstein (Theorie)30flexibelSiehe Prüfungsbeschreibung
(Ergebnisprüfung) 2. Meilenstein (Implementierung)30flexibelSiehe Prüfungsbeschreibung
(Ergebnisprüfung) 3. Meilenstein (Engineering)40flexibelSiehe Prüfungsbeschreibung

Notenschlüssel

Notenschlüssel »Notenschlüssel 1: Fak IV (1)«

Gesamtpunktzahl1.01.31.72.02.32.73.03.33.74.0
100.0pt86.0pt82.0pt78.0pt74.0pt70.0pt66.0pt62.0pt58.0pt54.0pt50.0pt

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Zu jedem der 3 Themenkomplexe wird die Qualität der zugehörigen Präsentation & gefunden Ergebnisse geprüft. In Meilensteinen 2 und 3 wird auch die Performanz der angefertigten Implementierung geprüft.

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Unregelmässig.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 15.

Anmeldeformalitäten

Die Anmeldung läuft über MOSES.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
Slides will be made available during the lecture period: www.isis.tu-berlin.de

 

Literatur

Empfohlene Literatur
Keine empfohlene Literatur angegeben

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.
Bei ausreichenden Kapazitäten auch als Wahlpflichtmodul in anderen Studiengängen wählbar.

Sonstiges

Dieses Modul wird nicht regelmäßig angeboten, bitte informieren Sie sich über unsere Website: https://www.tu.berlin/akt/studium-lehre/lehrveranstaltungen