Berechenbarkeit und Komplexität (WS 2021/22)

Vergangene Veranstaltung

Diese Seite bezieht sich auf eine Vorlesung aus vorherigen Jahren. Aktuelle Termine und Arbeitsmaterialien sind hier zu finden.

Vorlesungsablauf

Die Veranstaltung wird vorerst in Präsenz stattfinden (Vorlesung + Übungsgruppen). Bitte melden Sie sich im Moodle-Kurs an (es wird kein Zugangsschlüssel benötigt), dort werden auch alle Materialien bereitgestellt und dort werden wir auch im Forum Näheres zu den Corona-Regeln bekanntgeben.

Dozentin
Prof. Dr. Barbara König

Übungsleitung
Sebastian Gurke
Lara Stoltenow

Links
Termine
Arbeitsmaterial
Hinweise

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 WS20/21 orientieren. Die Arbeitsunterlagen zur dieser Vorlesung finden Sie hier.

Termine

Vorlesung

Donnerstags, 14:15-15:45 Uhr, R14 R02 B07 und LX 1203

Beginn: 14. Oktober 2021

Tutorium

Details werden noch festgelegt und dann in Moodle bekanntgegeben

Übungen

Beginn ab der dritten Vorlesungswoche (erste Übungen am 27.10.)

  • Campus Duisburg:
    • Mi 8:30-10:00 ("8-10"), LC 137
    • Do 12:15-13:45 ("12-14"), LC 137
    • Do 16:15-17:45 ("16-18"), LC 137
  • Campus Essen:
    • Mi 10:15-11:45 ("10-12"), S05 T00 B71
    • Do 10:15-11:45 ("10-12"), S03 V00 E33
    • Do 16:15-17:45 ("16-18"), V15 R04 H52

(Termine und Räume unter Vorbehalt)

Übungsablauf und Bonuspunkte

Prüfung/Klausur

Termin wird noch bekanntgegeben

Hinweise zu den Prüfungsformen

Arbeitsmaterial

Links

  • Moodle-Kurs (Folien, Übungsblätter, Diskussionsforen, Videos usw.)

Literatur

Hinweise

Zielgruppe

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)"
  • Studierende im Essener Bachelor-Studiengang "Angewandte Informatik (Systems Engineering)"
  • Lehramtsstudenten
  • Studierende mit Nebenfach Informatik

Hinweise zu den Übungen

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.

Die Abgabe der Übungen ist per Moodle möglich (möglicherweise auch auf Papier). Hinweise zu den möglichen Abgabeformen siehe Moodle.

Den Bonus von einer Notenstufe (z.B. 2,0 statt 2,3) erhält, wer am Ende der Vorlesung mindestens 50% der Übungspunkte (also 120 Punkte oder mehr) erhalten hat.

Hinweise zu den Prüfungen

  • Am Ende des Wintersemesters wird eine schriftliche Prüfung stattfinden. (Anmeldung online über LSF/HisInOne)
  • Die Nachschreibeklausur wird am Ende des Sommersemesters stattfinden. (Anmeldung ebenfalls über LSF/HisInOne)
    • Wichtiger Hinweis, insbesondere für Essener Studenten: für diese Klausur werden Sie nicht automatisch angemeldet! Wenn Sie diese mitschreiben wollen, müssen Sie sich nächstes Semester erneut über HisInOne anmelden.
  • Für Schülerstudenten gelten die Regelungen des Studiengangs, für den sie eingetragen sind. Es ist eine Anmeldung über die Organisatoren des Frühstudiums erforderlich.