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Berechenbarkeit und Komplexität (WiSe 2011/12)

Vorlesung

Prof. Dr. Volker Diekert

Lernziele

Die Teilnehmer beherrschen wichtige theoretische Grundlagen der Informatik und können Probleme in Kategorien einordnen wie entscheidbar/unentscheidbar oder effizient lösbar (durch deterministische/nichtdeterministischeBerechnungen).

Inhalt

Gleichwertigkeit der verschiedenden Konkretisierungen des Algorithmenbegriffs, Churchsche These, Grenzen zwischen Entscheidbarbkeit und Unentscheidbarkeit. Turing-Berechenbarkeit, Halteproblem, Satz von Rice. Wichtige Komplexitätsklassen, P-NP-Problem, NP-Vollständigkeit, Satz von Cook.

Termine

ZeitRaumTermine
Mo 9:45–11:15 V38.04 wöchentlich ab dem 17.10.
Am 12.12. findet keine Vorlesung statt.
Di 9:45–11:15 V38.04 14-täglich ab dem 18.10.
Vsl. Termine für 2011: 18.10., 8.11., 22.11., 6.12., 20.12.
Vsl. Termine für 2012: 17.1. 31.1. (Scheinklausur)

Hinweise

  • Hinweis aus aktuellem Anlass: In der Modulprüfung am 22.08.2012 sind keine Hilfsmittel zugelassen!
  • Um an der Modulprüfung "Berechenbarkeit und Komplexität" teilzunehmen, benötigen Sie den Übungsschein dieser Veranstaltung.
  • Falls Sie einen benoteten Schein benötigen (z.B. Lehramt oder Nebenfach), melden Sie sich bitte beim Übungsleiter.
  • Am 12.12. findet keine Vorlesung statt.
  • Am 31.01.2012 findet die Scheinklausur statt.
  • Die Scheinklausur ist korrigiert. Die Ergebnisse hängen am schwarzen Brett des FMI aus (neben Zimmer 1.101). Einsicht ist am Dienstag dem 7.02. ab 10:30 Uhr in Zimmer 1.156.
  • Die Scheine sind fertig. Die Liste der Matrikelnummern, die einen Schein erhalten hängt am schwarzen Brett des FMI aus (neben Zimmer 1.101). Bitte holen Sie den Schein in Zimmer 1.156 ab.
  • Die Scheinklausur zum Üben gibt es hier.
  • Die Ergebnisse der Klausur vom 16.03. hängen am schwarzen Brett des FMI (zwischen Zimmer 1.105 und Zimmer 1.101) aus.

Scheinkriterien

Einen Schein erhält, wer

  • ≥ 50% der Punkte aus den Hausübungen erreicht und
  • ≥ 50% aller Votierpunkte von Blatt 1 bis 6 erreicht.

Einen Schein erhält auch, wer die Scheinklausur besteht.

Skript

Zur Vorbereitung können die Materialen der Diplomvorlesung Komplexitätstheorie dienen:

Übungen

Alexander Lauser

Übungsgruppen

Die Übungen beginnen in der zweiten bzw. dritten Semesterwoche und finden jeweils alle 14 Tage statt.

GruppeZeitBeginnRaumTutorBesprechung
Blatt 0Blatt 1Blatt 2Blatt 3Blatt 4Blatt 5Blatt 6
1 Mo 15:45–17:15 24.10. V38.03 Matheis 24.10. 7.11.2) 21.11.3) 5.12.3) 19.12.3) 16.01. 30.01.
2 Di 15:45–17:15 25.10. 0.124 Lauser 25.10. 8.11. 22.11. 6.12. 20.12. 17.01. 31.01.
3 Mi 11:30–13:00 26.10. 0.124 Matheis 26.10. 9.11. 23.11. 7.12. 21.12. 18.01. 1.02.
4 Mi 15:45–17:15 26.10. 0.108 Wächter 26.10. 16.11.1) 23.11. 7.12. 21.12. 18.01. 1.02.
5 Mo 15:45–17:15 31.10. V38.03 Matheis 31.10. 14.11. 28.11. 12.12. 9.01. 23.01. 6.02.

1) Dieser Termin wurde aufgrund der Informatik Kontaktmesse um eine Woche nach hinten verschoben.
2) Die Besprechung von Blatt 1 für Gruppe 1 wurde in Raum 0.108 verlegt.
3) Diese Termine finden in Raum 0.447 statt.

 

Die Anmeldung zu den Übungen ist abgeschlossen. Wenn Sie an den Übungen teilnehmen wollen, aber noch in keiner Übungsgruppe eingetragen sind, melden Sie sich beim Übungsleiter.

Übungsblätter

Das aktuelle und, falls noch vorhanden, ältere Übungsblätter finden Sie in ausgedruckter Form bei den Abgabekästen im 1. Stock des Informatikgebäudes.

Weihnachtsmarkt

Am 12.12. sind alle Studenten herzlich eingeladen, gemeinsam mit den Tutoren auf dem Stuttgarter Weihnachtsmarkt Glühwein zu trinken.

Treffpunkt 1: Nordausgang des Informatikgebäudes (vor der Fachschaft) um 17:30 Uhr.
Treffpunkt 2: Das Ende der Schulstraße beim Marktplatz - siehe hier - um 18:00 Uhr.

Links

Prüfungsklausuren früherer Jahrgänge (teilweise mit Lösungsvorschlägen). Diese sind jedoch hauptsächlich aus den Diplomstudiengängen und daher nur begrenzt relevant.

Literatur

Die Vorlesung baut im Wesentlichen auf dem Buch von Uwe Schöning und dem Skript zur Komplexitätstheorie von Volker Diekert auf:


Zur weiterführenden Lektüre sei empfohlen:

  • John E. Hopcroft, Rajeev Motwani, Jeffrey D. Ullman: Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexitätstheorie, Addison-Wesley, 2002.
  • Christos Papadimitriou: Computational Complexity. Addison-Wesley, 1994.