2-AIN-205: Algoritmické riešenie ťažkých problémov
Leto 2023
Prednášky a poznámky


Info | Domáce úlohy | Prednášky a poznámky | Predchádzajúce semestre


Na tejto stránke nájdete orientačný rozvrh semestra. Tento rozvrh bude aktualizovaný vždy po skončení príslušného týždňa prednášok, takisto budú pribúdať študijné materiály.

U prednášok uvádzame zoznam kapitol, ktoré najviac pokrývajú učivo. Prezentácia materiálu v rámci prednášok sa obvykle nezhoduje s prezentáciou v učebniciach. Uvedené kapitoly by mali hlavne slúžiť ako doplňujúci materiál pre samoštúdium
 

Literatúra:

 
Týždeň 13.02.2023-17.02.2023
P: Úvod, prehľad semestra, motivácia. 2-aproximačný algoritmus pre metrické TSP
C: Príklady, kde 2-APX TSP dáva zlé výsledky, backtracking, Bellman-Held-Karp O(2^n.n^2) algoritmus
Literatúra: CLRS3:35,35.2
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Administratíva, úvod (slajdy):PDF, 198 Kb ]
Problém obchodného cestujúceho (video):linka ]
Cvičenie 1:PDF, 404 Kb ]

Týždeň 20.02.2023-24.02.2023
Video namiesto prednášky: Úvod do aproximačných algoritmov. Vrcholové pokrytie (2-aproximácia). Pokrytie množinami (O(log n)-aproximácia).
C: Dôkaz neaproximovateľnosti všeobecného TSP, redukcia všeob. TSP na metric TSP a prečo nezachováva aproximačný pomer, branch-and-bound algoritmus
Literatúra: CLRS3:35.1,35.3
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Pokrývanie množinami (slajdy):PDF, 276 Kb ]
Pokrývanie množinami (video):linka ]
Cvičenie 2:PDF, 292 Kb ]

Týždeň 27.02.2023-03.03.2023
Video namiesto prednášky: Polynomiálne aproximačné schémy. Problém batohu: 2-aproximačný algoritmus, pseudo-polynomiálne dynamické programovanie, FPTAS.
C: 3-APX bottleneck TSP, 2-APX single-machine scheduling
Literatúra: V:8.1,8.2
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Problém batohu (slajdy):PDF, 92 Kb ]
Problém batohu (video):linka ]

Týždeň 06.03.2023-10.03.2023
P: Balenie do krabíc (bin packing).
C: Celočíselné lineárne programovanie (ILP) - dámy, vrcholové pokrytie, obchodný cestujúci.
Literatúra: V:9
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Balenie do krabíc (video):linka ]
ILP - dámy:PDF, 114 Kb ]
ILP - VC a TSP:PDF, 168 Kb ]
ILP demo:zip, 20 Kb ]
Solver SCIP:linka ]

Týždeň 13.03.2023-17.03.2023
P: Aproximačné algoritmy pomocou ILP relaxácie. Váhované vrcholové pokrytie (2-aproximačný algoritmus). MAX-SAT (očakávaný 3/4-aproximačný algoritmus).
C: Lineárne programovanie, Triky pre písanie celočíselných lineárnych programov
Literatúra: V:14; V:16.3-16.4
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Aproximačné algoritmy pomocou ILP (video):linka ]
Triky pre písanie celočíselných lineárnych programov:PDF, 135 Kb ]

Týždeň 20.03.2023-24.03.2023
P: Zložitosť aproximačných algoritmov
P: Pravdepodobnostné algoritmy. Problém výberu / hľadania mediánu: Lineárny a očakávaný lineárny algoritmus. Las Vegas algoritmy, čas behu Las Vegas algoritmu.
Literatúra: V:29.3,29.5; CLRS3:9
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Zložitosť aproximačných algoritmov (video):linka ]
Problém výberu (video):linka ]

Týždeň 27.03.2023-31.03.2023
C:Cvičenia neboli
C:Základy pravdepodobnosti, náhodná premenná, linearita strednej hodnoty

Týždeň 03.04.2023-07.04.2023
P: Monte Carlo algoritmy. Rabin-Millerov algoritmus na testovanie prvočíselnosti. Generovanie náhodných veľkých prvočísel.
C: riešenia DÚ1, randomizované algoritmy
Literatúra: CLRS3:31.8 alebo MR:14.6
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Testovanie prvočíselnosti (slajdy):PDF, 23 Kb ]
Testovanie prvočíselnosti (video):linka ]

Týždeň 10.04.2023-14.04.2023
Veľká noc, prednášky a cvičenia odpadnú
Náhradná videoprednáška: Vzťah Las Vegas a Monte Carlo algoritmov. Markovova nerovnosť. Náhodné pochôdzky. Riešenie 2-SAT a 3-SAT pomocou pravdepodobnostného algoritmu.
Literatúra: CLRS3:11 alebo MR:8.4-8.5; MR: 6.1
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
2-SAT a 3-SAT (slajdy):PDF, 190 Kb ]
2-SAT a 3-SAT (video):linka ]

Týždeň 17.04.2023-21.04.2023
Náhradná videoprednáška: Pravdepodobnostné dátové štruktúry - skip lists, treaps
C: hashovanie, rolling hash, Bloomov filter
Literatúra: MR:8.2,8.3
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Pravdepodobnostné dátové štruktúry (slajdy):PDF, 216 Kb ]
Pravdepodobnostné dátové štruktúry (video):linka ]

Týždeň 24.04.2023-28.04.2023
P: Najlacnejšia kostra v lineárnom očakávanom čase
C: ukážka DÚ2, markovová nerovnosť, random walk, markov chain
Literatúra: MR:10.3
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Najlacnejšia kostra (slajdy):PDF, 162 Kb ]
Najlacnejšia kostra (video):linka ]

Týždeň 01.05.2023-05.05.2023
pondelok výučba odpadne
Náhradná videoprednáška: Zložitostné triedy pravdepodobnostných algoritmov.
C: ukážka DÚ3, series-parallel graphs
Literatúra: BB:12.6
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Zložitostné triedy pravdepodobnostných algoritmov (slajdy):PDF, 86 Kb ]
Zložitostné triedy pravdepodobnostných algoritmov (video):linka ]

Týždeň 08.05.2023-12.05.2023
pondelok výučba odpadne
P: Parametrická zložitosť. Problémy riešiteľné so zafixovaným parametrom (Fixed Parameter Tractable Algorithms). Vrcholové pokrytie. Cesta s práve k vrcholmi.
Zhrnutie semestra
Slajdy:Poznámky a ďalšie materiály:
Problémy riešiteľné so zafixovateľným parametrom (slajdy):PDF, 110 Kb ]
Problémy riešiteľné so zafixovateľným parametrom (video):linka ]
Zhrnutie semestra (slajdy):PDF, 179 Kb ]
Zhrnutie semestra (video):linka ]


Maintained by 2-AIN-205 personnel