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Netzwerkalgorithmen (6 LP)

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#40589 / #1

WS 2013/14 - SS 2019

English

Network Algorithms (6 LP) (Network Algorithms)
Netzwerkalgorithmen (6 LP) (Netzwerkalgorithmen)

6

Feldmann, Anja

Benotet

Schriftliche Prüfung

English

Zugehörigkeit


Fakultät IV

Institut für Telekommunikationssysteme

34331700 FG Intelligent Networks and Management of Distributed Systems (INET)

Keine Angabe

Kontakt


Keine Angabe

Keine Angabe

Keine Angabe

Keine Angabe

Lernergebnisse

Most modern computer systems are inherently distributed and networked: from multi-core computer architectures over wireless sensor systems and datacenters to peer-to-peer systems. Accordingly, network algorithms are needed to design and operate these computer systems in a scalable and robust way. The goal of this lecture is to provide the students with tools and techniques to reason about efficient network algorithms. The lecture is problem-oriented and structured into different fundamental princi-ples, such as Randomization, Decentralization, Indirection, etc. Each lecture will cover a different basic problem (such as Load Balancing, Medium Access, Symmetry Breaking, etc.) and will be self-contained. By the end of the lecture, the student will be able to develop her/his own network algorithms, and formally prove correctness as well as complexity guarantees (e.g., on the computational or message complexity). The students will also have a good understanding of when to apply which principle, i.e., where randomization can be useful and where not, or to which extent a distributed system should be decentralized. The students will also have a good idea of the different natures of today's networks. If time permits, we will also extend our discussion beyond computer networks and have an algorithmic look at social networks. This module is principally designed to impart: technical skills: 40x, method skills: 40x, system skills 10x, social skills 10x

Lehrinhalte

The lectures revolve around fundamental problems and design principles. A tentative outline of the main topics to be covered in the course are * Network Models and Distributed Systems * Robust Network Topology Design: Self-Stabilizing and Self-Optimizing Networks * Decentralization: why and how? Complexity Measures * Randomization: why and how? Basic Tools * Algorithms: Local Algorithms, Random Algorithms, Online Algorithms, Dynamic Programming * Network Algorithms for Leader Election, Coloring, Maximal Independent Sets, Medium Access * Resource Allocation and Embedding (e.g., energy, bandwidth, CPU) * Flow & Congestion Control, Routing * Social Networks: An Algorithmic Perspective

Modulbestandteile

Compulsory area

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Network AlgorithmsIV0432 L 815WiSeKeine Angabe4
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Network Algorithms (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
attendance lecture15.02.0h30.0h
attendance tutorial15.02.0h30.0h
preparation and rework of the lecture15.03.0h45.0h
preparation for the exam1.015.0h15.0h
solving exercises15.04.0h60.0h
180.0h(~6 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

* Common lecture * Exercises and/or programming assignments: to be issued weekly; half to be solved individually and half to be solved in groups of 2 (if the class has an odd number of participants then there will be a group of 3); to be graded by the instructor; solutions to be jointly discussed (by instructor + students) during the tutorials * English language for both the lecture and the tutorials

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

Desirable - knowledge and qualifications equivalent to: * BINF-GL - MPGI1 Algorithmische und funktionale Lösung diskreter Probleme * BINF-GL - MPGI2 Algorithmen und Datenstrukturen im imperativen Stil * Network Protocols and Architectures * English language

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Written exam

Sprache(n)

English

Dauer/Umfang

Keine Angabe

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

There is a written exam. In order to register for the exam the students must obtain at least 50% of the points for exercises and/or programming assignments.

Dauer des Moduls

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

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Wintersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 30.

Anmeldeformalitäten

Registration for the course on ISIS. Registration for the complete module on QISPOS / registration office.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:

 

Literatur

Empfohlene Literatur
David Peleg: Distributed Computing - A Locality-Sensitive Approach, SIAM 2000
Michael Mitzenmacher and Eli Upfal, Probability and Computing, Cambridge University Press, 2005.

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Dieses Modul findet in keinem Studiengang Verwendung.

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Sonstiges

Keine Angabe