Berechenbarkeit und Komplexität (WS 2018/19)

Vergangene Veranstaltung

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

Dozentin
Prof. Dr. Barbara König

Übungsleitung
Christina Mika-Michalski
Lars Stoltenow

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 WS17/18 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)"
    • Studierende im Essener Bachelor-Studiengang "Angewandte Informatik (Systems Engineering)"
    • 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.

  • Donnerstag, 14-16, LB 134 (Duisburg) und R14 R02 B07 (Essen)
  • Erste Vorlesung am 11.10.

Übungsgruppen in Duisburg

  • D1: Mittwoch, 8:30-10, LC 137 (Patrick Neumann)
  • D2: Donnerstag, 12-14, LC 137 (Katja Poltermann)
  • D3: Donnerstag, 16-18, LC 137 (Nina Grigoriou)

Übungsgruppen in Essen

  • E1: Mittwoch, 10-12, T03 R04 D10 (Sophie Selter)
  • E2: Donnerstag, 10-12, A-B02 (Lars Stoltenow)
  • E3: Donnerstag, 16-18, A-113 (Florian Wittbold)

Tutorium

  • Mittwoch, 14-16, SG U126 (Duisburg) und A-B02 (Essen)
  • Termine in Duisburg: 9.1., 23.1.
  • Termine in Essen: 16.1., 30.1.

In der zweiten und dritten Vorlesungswoche (15.-26.10.) findet das Tutorium ausschließlich in Essen statt. In diesen beiden Wochen wird ein Überblick über Inhalte aus Automaten und formale Sprachen gegeben. Dies dient der Angleichung der Vorkenntnisse zwischen Duisburger und Essener Studenten.

Ab der vierten Vorlesungswoche (ab 31.10.) wird das Tutorium im wöchentlichen Wechsel in Duisburg und Essen stattfinden (am 31.10. erstmals in Duisburg). Im Tutorium können Fragen zur Vorlesung und zum Übungsstoff beantwortet werden, sowie einzelne Themen aus der Vorlesung wiederholt werden.

Fragen und Themenvorschläge rechtzeitig vor dem Termin entweder im jeweiligen Moodle-Forumsbeitrag stellen, oder per Mail an Christina Mika-Michalski senden. Sind jeweils bis Mittwoch, 9 Uhr, keine Fragen eingegangen, entfällt das Tutorium in der jeweiligen Woche (dies wird dann in Moodle angekündigt).

Prüfung/Klausur

Mündliche Prüfungen im Sommersemester 2019 (nur Bachelor Duisburg): 5.-9.8.2019. Im Sekretariat LF 227 liegen ab sofort Terminlisten aus, in die Sie sich eintragen können.

Klausurtermin: Dienstag, 05.03.2019, 12:30-14:30, LX 1205 (Duisburg)

Erstklausur (nur Bachelor Essen Systems Engineering, Lehramt): Dienstag, 05.02.2019, 14:30-16:30, Räume: S05 T00 B08 und S05 T00 B32 (Essen)

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