WS 2012/13: 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 WS11/12 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" wird am Ende des Semesters eine mündliche Prüfung des Moduls "Theoretische Informatik" (in Kombination mit "Automaten und formale Sprachen") stattfinden. 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)
  • Duisburg: 25.10. (erster Termin), 15.11., 29.11., 13.12.
  • Essen: 8.11., 22.11., 6.12., 20.12.

Am 18.10. fällt die Vorlesung aufgrund der studentischen Vollversammlung aus. Am 1.11. fällt die Vorlesung aufgrund des Feiertages aus.

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:

  • Do, 12-14, SH 403, Gruppe E1
  • Do, 16-18, SA 215, Gruppe E2

Die Übungsgruppen beginnen erst in der vierten Vorlesungswoche (ab 7.11.).

Prüfung/Klausur

Mündliche Prüfungen (für den Duisburger Bachelor-Studiengang "Angewandte Informatik") finden im Sommersemester 2013 vom 12.8.-16.8. statt. Im Sekretariat (LF 227) befinden sich Terminlisten zum Eintragen.

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