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Randomisierte Algorithmen [2022/23 WiSe]
Code
IRA
Name
Randomisierte Algorithmen
LP
6
Dauer
ein Semester
Angebotsturnus
mindst. jedes 4. Semester
Format
Vorlesung 3 SW + Übung 1 SWS
Arbeitsaufwand
180 h; davon
60 h Präsenzstudium
40 h Prüfungsvorbereitung
80 h Selbststudium und Bearbeitung der Übungsaufgaben (eventuell in Gruppen)
Verwendbarkeit
B.Sc. Angewandte Informatik
B.Sc. Informatik
M.Sc. Angewandte Informatik
M.Sc. Scientific Computing
Sprache
Deutsch
Lehrende
Wolfgang Merkle
Prüfungsschema
1+1
Lernziele Auf der Grundlage der behandelten Anwendungsbeispiele aus verschiedenen Teilgebieten der Informatik können die Studierenden die probabilistische Betrachtungs- und Vorgehensweise anwenden
bei der Konstruktion und Analyse von probabilistischen und deterministischen Algorithmen,
auf kombinatorische Fragestellungen,
um spieltheoretische Situationen zu analysieren,
auf kryptographische Fragestellungen.
Lerninhalte Elementare Wahrscheinlichkeitsrechnung
Das Tenure-Spiel
Derandomisierungstechniken
Die probabilistische Methode
Byzantinische Übereinkunft
Stabile Heiraten und der Gale-Shapley-Algorithmus
Das Minimax-Prinzip von Yao
Komplexitätsanalyse des randomisierten Sortierens
Randomisierte Fehlersuche und -korrektur
Das Local-Lemma von Lovasz
PAC-Lernen und VC-Dimension
Wahrscheinlichkeitsverstärkung und Fehlerschranken
Lokale Suche für k-SAT
Kryptographische Protokolle
Teilnahme-
voraus-
setzungen
empfohlen sind: elementare Grundkenntnisse in Algorithmen wie sie z.B. im Modul Algorithmen und Datenstrukturen (IAD) vermittelt werden.
Vergabe der LP und Modulendnote Das Modul wird mit einer benoteten mündlichen oder schriftlichen Prüfung abgeschlossen. Die Modulendnote wird durch die Note der Prüfung festgelegt. Für die Vergabe der LP gilt die Regelung aus dem Kapitel Prüfungsmodalitäten.
Nützliche Literatur R. Motwani und P. Raghavan, Randomized Algorithms, Cambridge University Press 1995.
M. Mitzenmacher und E. Upfal, Probability and Computing, Cambridge University Press, 1995.
N. Alon und J. H. Spencer, The Probabilistic Method,
John Wiley and Sons, 2008.