WS 2014/15: Berechenbarkeit und Komplexität / Theoretische Informatik

Dozentin:
Prof. Dr. Barbara König (Email)

Übungsleitung:
Henning Kerstan (Email)
Sebastian Küpper
(Email)

Inhalt und Lernziele

Die Berechenbarkeits- und Komplexitätstheorie ist eine wichtige Grundlage der Informatik. Hierbei geht es um Fragestellungen der Form: was kann überhaupt berechnet werden? Wie aufwendig ist diese Berechnung? Mit dem P-NP-Problem enthält dieses Gebiet auch das wichtigste bisher ungelöste Problem der theoretischen Informatik. Im Rahmen dieser Veranstaltung werden grundlegende Kenntnisse zu den Bereichen Berechenbarkeit und Komplexität vermittelt. Im Einzelnen handelt es sich dabei um:

Berechenbarkeit:

  • Turing-Maschinen
  • Intuitiver Berechenbarkeitsbegriff, Churchsche These
  • LOOP-/WHILE-/GOTO-Berechenbarkeit, Primitiv rekursive und mu-rekursive Funktionen
  • Halteproblem, Unentscheidbarkeit, Reduktionen, Unentscheidbare Probleme

Komplexitätstheorie:

  • Komplexitätsklassen, P-NP-Problem
  • NP-Vollständigkeit, NP-vollständige Probleme
  • Polynomielle Reduktion

Die Vorlesung wird sich inhaltlich stark an der Vorlesung "Berechenbarkeit und Komplexität" aus dem WS13/14 orientieren. Die Arbeitsunterlagen zur dieser Vorlesung finden Sie hier.

Hinweise

  • Diese Vorlesung kann von Studierenden verschiedener Studiengänge gehört werden. Insbesondere handelt es sich dabei um:
    • Studierende im Duisburger Bachelor-Studiengang "Angewandte Informatik (Ingenieur- und Medieninformatik)".
      Für diese Gruppe hat die Vorlesung den Titel "Berechenbarkeit und Komplexität"
    • Studierende im Essener Bachelor-Studiengang "Angewandte Informatik (Systems Engineering)".
      Für diese Gruppe hat die Vorlesung den Titel "Theoretische Informatik: Komplexitätstheorie und effiziente Algorithmen"
    • Lehramtsstudenten
    • Studierende mit Nebenfach Informatik
  • Die Teilname an den Übungen und die Bearbeitung der Übungs-Zettel ist dringend erwünscht, da sich ein Großteil des Stoffes durch Anwendung am Beispiel deutlich besser verstehen lässt als bei reinem Studium der Folien. Daher gilt folgende Bonus-Regelung:
    Wer 50% der Übungspunkte erreicht, erhält eine um 0.3 bessere Note. 

Prüfungen

  • Für Studierende des Duisburger Bachelor-Studiengangs "Angewandte Informatik" können aus zwei Prüfungsformen eine auswählen. Die Prüfung kann wahlweise in Form einer Klausur am Ende des Semesters oder in Form einer mündlichen Prüfung des Moduls "Theoretische Informatik" (in Kombination mit "Automaten und formale Sprachen") geprüft werden. Studenten, die bereits eine mündliche Prüfung in "Automaten und formale Sprachen" abgelegt haben, werden nur in "Berechenbarkeit und Komplexität" mündlich geprüft.
  • Für Studierende des Essener Bachelor-Studiengangs "Angewandte Informatik" und Nebenfach-Studenten findet am Ende des Semesters eine Klausur statt. Bitte melden Sie sich zur Klausur online im LSF an. 
  • Für Schülerstudenten gelten die Regelungen des Studiengangs, für den sie eingetragen sind. Es ist keine Anmeldung beim Prüfungsamt erforderlich.

Literatur

Termine

Vorlesung:

Die Dozentin wird im wöchentlichen Wechsel in Duisburg und in Essen anwesend sein. Sie müssen "Ihren" Campus jedoch nicht verlassen, da es eine Video-Konferenz in den jeweils anderen Hörsaal geben wird. 

  • Do, 14-16, LB 134 (Duisburg) und S07 S00 D07 (Essen)

Übungen in Duisburg:

  • Mi, 08:30–10, LC 137, Gruppe D1
  • Do, 12–14, LC 137, Gruppe D2
  • Do, 16–18, LC 137, Gruppe D3

Übungen in Essen:

  • Di, 8:30-10, SH 403, Gruppe E1
  • Do, 12-14, SH 403, Gruppe E2
  • Do, 12-14, SE 108, Gruppe E3

Prüfungstermine

Die mündlichen Prüfungen im Sommersemester finden vom 10.-14.8.2015 statt. Im Sekretariat (LF 227) liegen Listen aus, in die Sie sich eintragen können, um einen Termin zu erhalten.

Prüfung/Klausur

Die Klausur zu Berechenbarkeit und Komplexität findet am 27. Februar 2015 in der Zeit von 10-12 Uhr am Campus Duisburg in den Räumen LA 0034 und LA Mensa statt.

Die Nachholklausur (nur für Essener Bachelorstudiengänge - Systems Engineering, Lehramt) findet am Campus Essen statt. Der Raum wird noch bekannt gegeben.

Aktuelles

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