FPF:UIN1018 Teorie vyčíslit. a složitosti - Informace o předmětu
UIN1018 Teorie vyčíslitelnosti a složitosti
Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavězima 2020
- Rozsah
- 2/2/0. 6 kr. Ukončení: zk.
- Vyučující
- doc. Ing. Petr Sosík, Dr. (přednášející)
RNDr. Miroslav Langer, Ph.D. (cvičící)
Mgr. Ondřej Mazurek (cvičící) - Garance
- doc. Ing. Petr Sosík, Dr.
Ústav informatiky – Filozoficko-přírodovědecká fakulta v Opavě - Rozvrh
- Út 14:45–16:20 PED1
- Rozvrh seminárních/paralelních skupin:
- Předpoklady
- ( UIAI019 Zákl. teoretické informat. II || UIAI219 Základy teoretické informatiky || UIBUC09 Teorie jazyků a automatů II || UINK106 Teorie jazyků a automatů II || UIN1006 Teorie jazyků a automatů II ) && TYP_STUDIA(B)
- základy teorie formálních jazyků a automatů
- základní kurs algebry a matematické analýzy
- základy výrokové logiky
- základy teorie grafů
- procedurální programování a znalost základních algoritmů (třídění, vyhledávání, grafové algoritmy)
- Omezení zápisu do předmětu
- Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
- Mateřské obory/plány
- předmět má 6 mateřských oborů, zobrazit
- Cíle předmětu
- Jsou předvedeny základní abstraktní modely výpočtu - Turingův stroj a stroj RAM. Na jejich bázi je vybudován koncept strojové vyčíslitelnosti, ukázána existence nevyčíslitelných problémů a jejich typické příklady. Dále je zavedena asymptotická výpočetní složitost algoritmů, umožňující porovnávat spotřebu paměti a strojového času bez vazby na konkrétní počítač. Obsahová náplň cvičení vychází a časově sleduje obsahovou náplň přednášky.
- Osnova
- Charakterizace mechanických výpočtů, Turingova - Churchova teze.
2. Turingův stroj a jeho varianty, univerzální Turingův stroj.
3. Rekurzívní a rekurzívně spočetné množiny, metoda diagonalizace.
4. Rozhodnutelné a nerozhodnutelné problémy, metoda redukce.
5. Riceova věta, aplikace teorie vyčíslitelnosti v praxi.
6. Výpočet spotřeby času a paměti počítačových algoritmů.
7. Třídy DTIME a DSPACE. Nedeterministický Turingův stroj, třídy NTIME a NSPACE.
8. Stroj RAM a jeho výpočetní síla. Vztahy Turingova stroje a RAM.
9. Věta o urychlení a věta o kompresi, základní složitostní třídy.
10. Časová a prostorová hierarchie.
11. Vztahy časových a prostorových složitostních tříd.
12. Redukovatelnost a úplnost, NP-úplné problémy.
- Charakterizace mechanických výpočtů, Turingova - Churchova teze.
- Literatura
- povinná literatura
- Sosík, P. Teorie vyčíslitelnosti. Online studijní text. Opava: FPF SU, 1996. info
- Černá, I. Úvod do teórie zložitosti. Brno: FI MU, 1993. info
- doporučená literatura
- Hopcroft, J. E., Motwani, R., Ullman, J. D. Introduction to Automata Theory, Languages and Computation. Upper Saddle River: Pearson Education Inc.,, 2003. info
- Výukové metody
- Přednášení
Přednáška s aktivizací
Přednáška s analýzou videozáznamu - Metody hodnocení
- Zkouška
- Informace učitele
- Zápočet:
- vypracování Turingova stroje dle individuálního zadání
- nejméně 50% bodů z dílčích zápočtových písemek na seminářích
Zkouška:
- nejméně 50% bodů ze zkouškové písemky zahrnující celý rozsah látky - Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
- Statistika zápisu (zima 2020, nejnovější)
- Permalink: https://is.slu.cz/predmet/fpf/zima2020/UIN1018