- Nazwa przedmiotu:
- Teoria algorytmów i obliczeń
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Władysław Homenda
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Informatyka
- Grupa przedmiotów:
- Wspólne
- Kod przedmiotu:
- Semestr nominalny:
- 7 / rok ak. 2009/2010
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium15h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
-
Wstęp do lingwistyki matematycznej i teorii automatów
Algorytmy i struktury danych
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Modele obliczeń i ich przykłady (maszyny Turinga, maszyny RAM) równoważność modeli obliczeń, podstawy teorii funkcji rekurencyjnych, równoważność modeli obliczeń i klas funkcji rekurencyjnych, podstawowe pojęcia teorii złożoności, charakteryzacji przestrzeni problemów ze względu na złożoność algorytmów rozwiązywania problemów
- Treści kształcenia:
- Program wykładu:
A. Rozstrzygalność problemów
Języki rekurencyjne, rekurencyjnie przeliczalne i nierekurencyjne, problemy rozstrzygalne, częściowo rozstrzygalne i nierozstrzygalne.
Modele obliczeń: maszyny Turinga, maszyny RAM. Równoważność modeli obliczeń.
Teoria funkcji rekursywnych: rekursja pierwotna, operacja minimum efektywnego, funkcje pierwotnie rekursywne, rekurencyjne i rekurencyjnie przeliczalne.
Obliczalność i częściowa obliczalność w sensie Turinga. Hipoteza Churcha..
B) Złożoność algorytmów
Złożoność czasowa algorytmów. Klasy problemów: P, QL, NQL, NPI, NP, co-NP. Twierdzenie Cooka. Równoważność modeli obliczeń w sensie złożoności czasowej.
Złożoność pamięciowa algorytmów. Klasy problemów DLOG, POLYLOG, P. Twierdzenie Sawitcha.
C) Przykłady problemów
Program ćwiczeń:
Rozwiązywanie zadań dotyczących zagadnień prezentowanych na wykładzie.
Program laboratorium
Rozwiązywanie problemów NP-zupełnych za pomocą algorytmów dokładnych i aproksymacyjnych.
- Metody oceny:
- Do zaliczenia przedmiotu wymagane jest zaliczenie części teoretycznej i praktycznej w bieżącym semestrze. Zaliczenie części teoretycznej na podstawie końcowej pracy pisemnej. Zaliczenie części laboratoryjnej na podstawie rozwiązania przydzielonego problemu w czasie semestru. Wymagana jest obecność na zajęciach laboratoryjnych w celu kontroli realizacji zdania laboratoryjnego.
- Egzamin:
- Literatura:
-
Hopcroft J.E. Ullman J.D., Wprowadzenie do teorii automatów, języków i obliczeń, WNT
Homenda W., Elementy lingwistyki matematycznej i teorii automatów, WPW
Papadimitriou C. H., Złożonośćc obliczeniowa, WNT, Warszawa
Hennie F., Introduction to computability, Addison-Wesley
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się