Hasso-Plattner-Institut
Prof. Dr. Tobias Friedrich
 

Parametrisierte Algorithmen

MSc Lecture - Summer 2022

Beschreibung

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. Erhält man beispielsweise einen Algorithmus mit Laufzeit O(2k*n), so widerspricht das nicht der Annahme, dass es keinen Algorithmus mit polynomieller Laufzeit gibt, da theoretisch k=n gelten kann. Betrachtet man allerdings gutartige Instanzen, bei denen k als konstant angenommen werden kann, so hat der oben genannte Algorithmus lineare Laufzeit.  Im Vergleich zur groben Klassifizierung eines Problems als polynomiell lösbar bzw. NP-schwer bietet die parametrisierte Betrachtungsweise also eine deutlich differenziertere Sicht auf schwere Probleme.

Voraussetzungen

Die Vorlesung richtet sich an Master-Studierende, die Interesse am Entwurf und der Analyse von Algorithmen haben. Sprachlich solltet ihr fit in Deutsch und Englisch sein, denn ab und zu wird es eine Vorlesung oder Übung auf Englisch geben. Es gibt keine formalen Voraussetzungen, um diese Vorlesung zu belegen.  Es ist jedoch vorteilhaft die Vorlesung "Graphenalgorithmen" bereits gehört zu haben.

Leistungserfassung

Die Note ergibt sich ausschließlich aus einer ca 30 minütigen mündlichen Prüfung am Ende des Semesters.

Termine

Wöchentliche slots sind montags 9:15h in A1.1 und mittwochs 13:30h in FE.06

Ob live, digital oder hybrid ist aktuell noch unklar - bitte schreibt euch im zug. Moodle Kurs ein für updates und um ggf. abzustimmen.