Složitost
prof. RNDr. Ivana Černá, CSc.
Složitost
Info
Term
Spring 2009
Chapter contains:
1
Study text
Chapter contains:
1
Study text
Chapter contains:
1
Study text
Chapter contains:
1
Study text
Chapter contains:
1
Study text
Chapter contains:
1
Study text
Chapter contains:
1
Study text
Chapter contains:
1
Study text

Sylaby

Teorie výpočetní složitosti zkoumá kvantitativní vlastnosti a limity
výpočetních procesů. Kurs prezentuje strukturu prostoru algoritmických
problémů a~rozvíjí techniky, které dovolují redukovat hledání
efektivních algoritmů pro celou třídu algoritmických problémů na hledání
efektivní metody pro klíčové algoritmické problémy. Teorie klasifikuje
problémy podle jejich výpočetní složitosti na prakticky zvladatelné a
nezvladatelné a ukazuje důvody nezvladatelnosti (praktické
neřešitelnosti) problémů. Skoumá se, do jaké míry můžou posunout
hranici zvladatelnosti techniky jako randomizace, aproximace a
paralelní postupy řešení problémů.

  • Struktura a vlastnosti časových složitostních tříd. Vztah
    determinizmu a nedeterminizmu.
  • Struktura a vlastnosti prostorových složitostních tříd. Vztah
    determinizmu a nedeterminizmu.
  • Nezvladatelné problémy. Nekonečnost hierarchie složitostních
    tříd. Polynomiální hierarchie. Relativizace. Neuniformní výpočetní
    složitost.
  • Pravděpodobnostné složitostní třídy a jejich struktura.
  • Aproximativní složitostní třídy a neaproximovatelnost.
  • Alternování a hry. Interaktivní protokoly a interaktivní
    důkazové systémy.
  • Techniky pro získavaní dolních odhadů složitosti. Kolmogorovská
    složitost.
  • Deskriptivní složitost.

Uvedený seznam je orientační, konkrétní náplň přednášek je přispůsobena znalostem a zájmům posluchačů.

Organizace výuky

Každý týden přednáška v rozsahu 2 hodin.

V průběhu semestra studenti samostaně řeší  sady problémů, obvyklá frekvence je 1 sada / 2 týdny.

Ústní zkouška na konci semestra.

Literatura a linky

 

Doporučené

www.cs.princeton.edu/theory/complexity/

 

Knihy

  • Jose Luis Balcazar, Josep Diaz, Joaquim Gabarro: Structural Complexity I,II, Springer Verlag 1995
  • Daniel Pierre Bovet, Pierluigi Crescenzi: Introducition to the Theory of Complexity, Prentice Hall 1993
  • Michael R. Garey, David S. Johnson: Computers and Intractability: a Guide to the Theory of NP-completness, W.H.Freeman and Company, San Francisco, 1979
  • Lane A. Hemaspaandra, Mitsumori Ogihara: The Complexity Theory Companion. Springer, 2005
  • Christos H. Papadimitriou: Computational Complexity, Addison-Wesley 1994
  • Uwe Schonig, Randall Pruim: Gems of Theoretical Computer Science, Springer Verlag, 1998
  • Michale Sipser: Introduction to the Theory of Computation, PWS Publishing Company 1996
  • Ingo Wegener: Complexity Theory (Exploring the Limits of Efficient Algorithms, Sprin

 

 

On-line

Alan Turing

Computational Complexity blog

NP-Completeness Columns

Bulletin of the European Association for Theoretical Computer Science (Computational Complexity Column)

Laszlo Lovasz: Computation Complexity

Ingo Wegener: The Complexity of Boolean Functions

Johan Hastad: Complexity Theory

Pierluigi Crescenzi and Viggo Kann: A compendium of NP optimization problems

Raymond Greenlaw, H. James Hoover, Walter L. Ruzzo: Limits to Parallel Computation: P-Completeness Theory

Richard Ladner: Complexity Theory Lectures

Herbert Wilf:Algorithms and Complexity

Uri Zwick: Boolean Circuit Complexity

Oded Goldreich: Foundations of Cryptography

Oded Goldreich: Probabilistic Proof Systems

Oded Goldreich: Introduction to Complexity Theory

a jine

Sada problémů 1

Sada 1

řešení odevzdávejte do 5. 3. 2009 do 10.00 a to buď elektronicky do odevzdávárny anebo papírově na sekretariát kateder nebo přímo na přednášce. 

Informace o obtížnosti příkladů a způsobu hodnocení  řešení na přednášce 19. 2. 2009.

 

Sada problémů 2

Sada 2

řešení odevzdávejte do 19. 3. 2009 do 10.00 a to buď elektronicky do odevzdávárny anebo papírově na sekretariát kateder nebo přímo na přednášce. 


Sada problémů 3

Sada 3 a její vzorové řešení

řešení odevzdávejte do 26. 3. 2009 do 10.00 a to buď elektronicky do odevzdávárny anebo papírově na sekretariát kateder nebo přímo na přednášce.

 

Příklady z přednášky 19.3.2009

 

Sada problémů 4

Sada 4

řešení odevzdávejte do 23. 4. 2009 do 10.00 a to buď elektronicky do odevzdávárny anebo papírově na sekretariát kateder nebo přímo na přednášce.

Sada problémů 5

  1. Prečítajte si text The P?=NP Poll a napíšte svoje odpovede na otázky 2.1., 2.2. a 2.3.
  2. Prelistujte si stránku P-versus-NP page a napíšte, čo si o probléme P?=NP myslí Homer Simpson (a v ktorej epizóde?)

Riešenia odovzdajte do 14.5.2009 do 10:00 na prednáške alebo do odevzdávarny.

 

Vzorove riesenie prikladov Sady 5