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#41126 / #2

Seit SoSe 2026

Deutsch, Englisch

Algorithms for Networked Systems
Algorithmen für vernetzte Systeme

6

Schmid, Stefan

Benotet

Schriftliche Prüfung

Englisch

Zugehörigkeit


Fakultät IV

Institut für Telekommunikationssysteme

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

Keine Angabe

Kontakt


EN 18

Schmid, Stefan

stefan.schmid@tu-berlin.de

Lernergebnisse

Most modern computer systems are inherently distributed and networked, including wireless sensorsystems, datacenters, peer-to-peer systems, or cryptocurrencies, to just give some examples. In order to operate correctly and efficiently, all these systems rely on clever algorithms. Some of the underlying algorithms are fundamental and are used by most of the systems, others are specialized and exploit specific features of the particular distributed system. The goal of the module is to provide the students with tools and techniques to reason about efficient algorithms for networks. The lecture is problem-oriented and structured around fundamental networking aspects (such as routing, forwarding medium access, etc.) of different networks (e.g., Internet, wireless, cryptocurrency networks, overlay networks, etc.). Each lecture will cover a different fundamental principle (such as use of randomization or indirection) 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 complexity or the communication 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 protocol should be decentralized. The students will further have a good idea of the different natures of today's networked systems. 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 for Datacenter Networks, Sensor Networks, Wireless Networks, Mobile Networks etc. * Robust Network Topology Design: Self-Stabilizing and Self-Optimizing Networks * Randomization: why and how? Basic Tools * Algorithms: Local Algorithms, Random Algorithms, Online Algorithms, Dynamic Programming * Algorithms for Wireless Medium Access * Resource Allocation and Embedding (e.g., energy, bandwidth, CPU) * Flow & Congestion Control, Routing * Theory of Border Gateway Protocols * Algorithms for Cryptocurrency Networks * TOR * Social Networks: An Algorithmic Perspective

Modulbestandteile

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
Algorithms for Networked SystemsIV0432 L 817SoSeen4

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Algorithms for Networked Systems (IV):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Anwesenheit Tutorial15.02.0h30.0h
Anwesenheit Vorlesung15.02.0h30.0h
Aufgaben lösen15.04.0h60.0h
Prüfungsvorbereitung1.015.0h15.0h
Vorbereitung und Überarbeitung der Vorlesung15.03.0h45.0h
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

* Gemeinsame Vorlesung * Übungen und/oder Programmieraufgaben: werden wöchentlich ausgegeben; die Hälfte ist einzeln zu lösen, die andere Hälfte in Zweiergruppen (bei einer ungeraden Teilnehmerzahl gibt es eine Dreiergruppe); werden vom Dozenten benotet; Lösungen werden gemeinsam (von Dozent + Studierenden) während der Tutorien besprochen * Die Vorlesung und die Tutorien finden in englischer Sprache statt.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

* Modul "Diskrete Strukturen" oder Modul "Algorithmen und Datenstrukturen" * Modul "Rechnernetze und Verteilte Systeme" * Modul "Network Architectures - Basics" * Gute Englischkenntnisse

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Schriftliche Prüfung

Sprache(n)

Englisch

Dauer/Umfang

90 Minute

Dauer des Moduls

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

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 60.

Anmeldeformalitäten

Anmeldung für den Kurs über ISIS.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar

 

Literatur

Empfohlene Literatur
David Peleg: Distributed Computing - A Locality-Sensitive Approach, SIAM 2000
Korose, James F., Ross, Keith: Computer Networking: A Top-Down Approach. 8th ed. Pearson, 2021. ISBN-13: 978-1292405469
Mark Newman: Networks. 2nd ed. Oxford University Press, 2018 - https://global.oup.com › networks-9780198805090
Michael Mitzenmacher, Eli Upfal: Probability and Computing, Cambridge University Press, 2005.

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Computer Engineering (M. Sc.)16SoSe 2026SoSe 2026
Computer Science (Informatik) (M. Sc.)16SoSe 2026SoSe 2026
Elektrotechnik (M. Sc.)13SoSe 2026SoSe 2026
Informatik (B. Sc.)11SoSe 2026SoSe 2026
Informationstechnik (Lehramt) (B. Sc.)22SoSe 2026SoSe 2026
Informationstechnik (Lehramt) (M. Ed.)22SoSe 2026SoSe 2026
Information Systems Management (Wirtschaftsinformatik) (M. Sc.)11SoSe 2026SoSe 2026
Technische Informatik (B. Sc.)11SoSe 2026SoSe 2026
Wirtschaftsinformatik (B. Sc.)22SoSe 2026SoSe 2026

Sonstiges

Keine Angabe