192.020 Randomized Algorithms
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2023W, VU, 2.0h, 3.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 3.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Präsenz

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage...

  • Begriffe und Strategien im Zusammenhang mit randomisierten Algorithmen zu erklären;

  • Randomisierte Algorithmen für verschiedene Problemstellungen intuitiv und formal zu beschreiben, mathematisch zu analysieren und ihre Eigenschaften zu beweisen;

  • Wahrscheinlichkeitsberechnungen anzuwenden um die Leistung von randomisierten Algorithmen zu analysieren;

  • Anwendungsbereiche randomisierter Algorithmen zu identifizieren und geeignete Algorithmen für die Lösung einer gegebenen Problemstellung auszuwählen;

  • Unbekannte Berechnungsprobleme zu analysieren und eigene randomisierte Lösungensverfahren zu entwerfen und analysieren.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Randomisierte Algorithmen sind Algorithmen, die während ihrer Ausführung Zufallsentscheidungen treffen. Solche Vorgehensweisen können die Berechnung deutlich vereinfachen oder beschleunigen. Man nimmt aber in Kauf, dass die Algorithmen mit einer bestimmten, beschränkten Wahrscheinlichkeit zu falschen Ergebnissen kommen, oder dass die Algorithmen nur mit bestimmter Wahrscheinlichkeit effizient sind. Diese Vorlesung behandelt grundlegende Prinzipien, Techniken und Anwendungen von randomisierten Algorithmen. Anhand von Beispielen wird ihre Entwicklung und Analyse studiert, insbesondere in Hinsicht darauf, die Fehlerwahrscheinlichkeit zu beschränken, und die Effizienz zu zeigen. 
Mögliche Themenblöcke:

  • Markov-Chains, Random-Walks und ihre Anwendungen
  • Anwendung von Erwartungswerten und Schranken auf die Abweichung davon, Konzentrationsschranken
  • Die Monte-Carlo-Methode
  • Randomisierte Sortieralgorithmen
  • Die probabilistische Methode, Anwendungen und Derandomisierung
  • Hashing und Bloom-Filter
  • Lineare Programmierung und zufällige Rundungstechniken
  • Randomisierte Komplexitätsklassen und -theorie
  • Quantenberechnung und Grovers Algorithmus

Methoden

Vorlesungen und Übungseinheiten

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Do.10:00 - 12:0005.10.2023 - 25.01.2024Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Fr.10:00 - 12:0001.12.2023Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Übung
Mo.10:00 - 12:0008.01.2024Seminarraum FAV 01 B (Seminarraum 187/2) Übung
Mo.14:00 - 16:0015.01.2024Seminarraum FAV 05 (Seminarraum 186) Exercise
Mi.10:00 - 12:0024.01.2024Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Übung
Randomized Algorithms - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Do.05.10.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Do.12.10.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Do.19.10.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Do.09.11.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Do.16.11.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Do.23.11.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Do.30.11.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Fr.01.12.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Übung
Do.07.12.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Do.14.12.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Do.21.12.202310:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Mo.08.01.202410:00 - 12:00Seminarraum FAV 01 B (Seminarraum 187/2) Übung
Do.11.01.202410:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Mo.15.01.202414:00 - 16:00Seminarraum FAV 05 (Seminarraum 186) Exercise
Do.18.01.202410:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung
Mi.24.01.202410:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Übung
Do.25.01.202410:00 - 12:00Seminarraum FAV EG C (Seminarraum Gödel) Vorlesung/Übung

Leistungsnachweis

  • Übungsblätter mit theoretischen Fragen lösen und abgeben
  • Den Kursinhalt in einer mündlichen Prüfung präsentieren und diskutieren

Die Gesamtnote setzt sich aus der Leistung in den Übungseinheiten und der mündlichen Prüfung zusammen.

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
11.09.2023 09:00 06.10.2023 23:59 15.10.2023 23:59

Curricula

StudienkennzahlVerbindlichkeitSemesterAnm.Bed.Info
066 645 Data Science Gebundenes Wahlfach
066 931 Logic and Computation Keine Angabe
066 937 Software Engineering & Internet Computing Keine Angabe

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Sprache

Englisch