2020/2021




Параметризованные алгоритмы
Лучший по критерию «Полезность курса для Вашей будущей карьеры»
Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус:
Дисциплина общефакультетского пула
Кто читает:
Департамент информатики
Где читается:
Школа информатики, физики и технологий
Когда читается:
3 модуль
Охват аудитории:
для своего кампуса
Язык:
русский
Кредиты:
3
Контактные часы:
40
Программа дисциплины
Аннотация
Решение любой вычислительной задачи как правило начинается с предобработки данных, удаления несущественных деталей и упрощения поставленной задачи. Для NP-трудной задачи подобное упрощения невозможно в общем случае, в предположении гипотезы о неравенстве классов P и NP. В связи с этим для формализации процесса используют язык параметризованной сложности. В предобработке параметризованной задачи требуется уменьшить размер задачи до размера, не превосходящего значения некоторой функции от значения параметра. Если изначально размер задачи был мал относительно параметра, то дальнейшее уменьшение не предполагается. Подобная формализация позволяет развить очень плодотворную теорию с интересными практическими приложениями.
Цель освоения дисциплины
- Целью дисциплины является изучение базовых принципов построения алгоритмов, представляющих из себя предобработку данных с гарантированной степенью сжатия.
Планируемые результаты обучения
- Знает классические алгоритмы построения ядра
- Знает основные техники, позволяющие предобработать данные
- Умеет доказывать эквивалентность существования параметризованного алгоритма и ядра
- Умеет использовать техники, основанные на представляющих множествах, матроидах, лемме о подсолнухе и других
- Владеет основными методами доказательства отсутствия ядра для данной задачи
Содержание учебной дисциплины
- Определение ядра, основные свойства и примеры
- Разложение короной
- Линейное программирования для построения ядер
- Лемма о подсолнухах
- Матроиды
- Представляющие множества
- Построение ядер с помощью жадной упаковки объектов
- Формула Эйлера для построения ядер в случае планарных графов
- Нижние оценки
- Кернелизация Тьюринга
- Теряющая кернелизация
Промежуточная аттестация
- Промежуточная аттестация (3 модуль)0.59 * Домашнее задание + 0.41 * Письменный экзамен
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Алгоритмы и структуры данных: Учебник / Белов В.В., Чистякова В.И. - М.:КУРС, НИЦ ИНФРА-М, 2016. - 240 с.: 60x90 1/16. - (Бакалавриат) (Переплёт 7БЦ) ISBN 978-5-906818-25-6 - Режим доступа: http://znanium.com/catalog/product/551224
Рекомендуемая дополнительная литература
- Parameterized Algorithms. Marek Cygan, Fedor V. Fomin, Łukasz Kowalik, Daniel Lokshtanov, Daniel Marx, Marcin Pilipczuk, Michał Pilipczuk, Saket Saurabh. - 2015, Springer International Publishing