FPF:UIN3058 Alternativní výpočetní média - Informace o předmětu
UIN3058 Alternativní výpočetní média
Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavěléto 2010
- Rozsah
- 2/0/0. 4 kr. Ukončení: zk.
- Vyučující
- doc. Ing. Petr Sosík, Dr. (přednášející)
- Garance
- doc. Ing. Petr Sosík, Dr.
Ústav informatiky – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě - Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- Informatika a výpočetní technika (program FPF, M1801 Inf)
- Informatika a výpočetní technika (program FPF, N1801 Inf)
- Cíle předmětu
- Posluchač se seznámí s nejnovějšími trendy v oblasti výzkumu konstrukce počítačů a automatů založených na neelektrických principech. Jejich společným jmenovatelem je možnost vysoké paralelizace pří nepatrných rozměrech výpočetních komponent, slibujících možnost řešení výpočetně obtížných problemů. Důraz je položen na metody DNA výpočtů a kvantových výpočtů.
- Osnova
- 1. Úvod: abstraktní složitostní třídy, Turingův stroj s rádcem a nápovědou, problém P versus NP, možné strategie řešení dnes výpočetně nezvládnutelných problémů.
2. Proč potřebujeme nová média? Problémy objemu aktivních prvků a spotřeby energie dnešní technologie na bázi elektřiny, jejich mechanistické pojetí výpočtu.
3. Kvantové výpočty, bity a qubity, reversibilita výpočtů. Kvantová hradla a sítě, kvantové algoritmy, kvantový paralelismus.
4. Deutschův problém XOR, Shorův faktorizační algoritmus (jen idea). Problémy s dekoherencí. Složitost kvantových výpočtů.
5. DNA výpočty, vlastnosti DNA, komplementarita. PCR reakce, denaturace a hybridizace, stříhání a slepování, separace molekul pomocí elektroforézy.
6. Výpočty pomocí rekombinace a pomocí stříhání/slepování. Dvou- a třírozměrné DNA struktury. Možné aplikace v medicíně a nanotechnologiích.
7. Další biologicky a chemicky inspirované modely. Abstraktní chemický stroj, membránové výpočty.
8. Evoluční výpočty, interaktivní konečný automat a interaktivní Turingův stroj. Evoluční posloupnosti kognitivních automatů a jejich výpočetní síla.
- 1. Úvod: abstraktní složitostní třídy, Turingův stroj s rádcem a nápovědou, problém P versus NP, možné strategie řešení dnes výpočetně nezvládnutelných problémů.
- Literatura
- doporučená literatura
- AMOS, M. Theoretical and Experimental DNA Computation. Springer-Verlag, Berlin, 2005. info
- Păun, G. Membrane Computing. Springer-Verlag, Berlin, 2002. info
- WIEDERMANN, J. Superturingovský výpočetní potenciál kognitivních a evolučních systémů, technická zpráva 832. Ústav informatiky ČSAV, Praha, 2001. info
- GRUSKA, J. Quantum Computing. McGraw-Hill, New York, 1999. info
- Metody hodnocení
- Test
- Vyučovací jazyk
- Angličtina
- Další komentáře
- Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
- Statistika zápisu (léto 2010, nejnovější)
- Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/leto2010/UIN3058