Scalable Algorithms (ITI)

Parametrisierte Algorithmen

Dozent: Thomas Bläsius

Übungsleitung: Jean-Pierre von der Heydt, Marcus Wilhelm, Wendy Yi

Sehr viele in der Praxis auftretende Probleme sind NP-schwer und damit im Allgemeinen (vermutlich) nicht in polynomieller Zeit lösbar. Dennoch können diese Probleme häufig effizient gelöst werden, da die Eingaben “gutartig” sind. Eine Möglichkeit diese Gutartigkeit der Instanzen formal zu fassen bietet die Betrachtung der parametrisierten Komplexität. Dabei assoziiert man mit jeder Instanz einen Parameter k, der ein Maß für die Komplexität der Eingabe darstellt. Ziel ist es dann, einen Algorithmus zu finden, dessen Laufzeit nur polynomiell von der Eingabegröße n aber ggf. exponentiell von dem Parameter k abhängt. Im Vergleich zur groben Klassifizierung eines Problems als polynomiell lösbar bzw. NP-schwer bietet die parametrisierte Betrachtungsweise eine deutlich differenziertere Sicht auf schwere Probleme.

Link zum Vorlesungsverzeichnis: https://campus.studium.kit.edu/search.php#!campus/all/event.asp?gguid=0xB657319F05404E33B29FC7D5770C0936
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Ablauf

Wir treffen uns jede Woche montags um 15:45 und donnerstags um 14:00 Uhr in Raum 301. Die erste Vorlesung wird am Montag den 21.10. um 15:45 stattfinden.

Termine

Mo 15:45 Do 14:00
21.10. Vorlesung 24.10. Aktiv-Session
28.10. Vorlesung 31.10. Übung
04.11. Vorlesung 07.11. Aktiv-Session
11.11. Vorlesung 14.11. Übung
18.11. Vorlesung 21.11. Aktiv-Session
25.11. Vorlesung 28.11. Übung
02.12. Vorlesung 05.12. Aktiv-Session
09.12. Vorlesung 12.12. Übung
16.12. Vorlesung 19.12. Aktiv-Session
06.01. frei 09.01. Übung
13.01. Vorlesung 16.01. Aktiv-Session
20.01. Vorlesung 23.01. Übung
27.01. Vorlesung 30.01. Aktiv-Session
03.02. Vorlesung 06.02. Übung
10.02. Vorlesung 13.02. Zusammenfassung

Vorlesung

  1. FPT Grundlagen: mit Klicks, ohne Klicks
  2. Beschränkte Suchbäume: mit Klicks, ohne Klicks
  3. Iterative Kompression: mit Klicks, ohne Klicks
  4. Kernbildung – ähnliche Bäume: mit Klicks, ohne Klicks
  5. Lineare Programme: mit Klicks, ohne Klicks
  6. ILP-Relaxierung und Kernbildung: mit Klicks, ohne Klicks
  7. Branch and Reduce - Above Lower Bound: mit Klicks, ohne Klicks
  8. Color Coding: mit Klicks, ohne Klicks
  9. Baumweite & dynamische Programme: mit Klicks, ohne Klicks

Übungsblätter

Übungen

Aktivsessions

  1. Beschränkte Suchbäume: Folien, Notizen
  2. Iterative Kompression: Folien
  3. Kernbildung: Folien
  4. ILP/Lenstra: Folien
  5. Color Coding: Folien