ארזים

סלוגן חזק ומגניב



סיבוכיות 2009

מרצה: פרופ' עודד רגב, פרופ' מולי ספרא
מתרגלים: עידו בן אליעזר, ישי חביב
אתר הקורס: לחץ עליי!
2009 סמסטר ב'


קצת על הקורס


הקורס הוא המשך ישיר של מודלים חישוביים. החלק הראשון של הקורס הוא חזרה והעמקה של הנושאים הנלמדים במודלים: המחלקות P, NP, coNP, דוגמאות לבעיות NP-Complete, והקשרים בין המחלקות השונות. לאחר מכן מרחיבים את הדיון גם לסיבוכיות מקום, ולמחלקות רחבות יותר. מתעסקים גם בהשפעת היכולת להשתמש בביטים רנדומיים על המחלקות השונות, כמו גם מחלקות של יכולות קירוב.


תרגילים


  • ישנה חובת הגשה של כל התרגילים, אך הם אינם משפיעים על הציון.
  • ניתן לפתור את התרגילים בקבוצות של עד ארבעה אנשים, אך כל אחד צריך להגיש פתרון בנפרד, שניסח בעצמו.
  • ניתן להגיש תרגילים לא מלאים. הגשת תרגיל עם שאלה חסרה זה סביר.
  • את התרגילים יש להגיש לתא מספר 309 (ברק), וניתן לאסוף אותם משרייבר 114.
  • אם אתם רוצים לקבל הערות על תרגיל שאתם לא בטוחים לגביו, תרשמו בתחילת הדף איזה תרגילים אתם רוצים שייבדקו.

ציונים


הציון בקורס ייקבע כך:
  • 85% מבחן
  • 15% בוחן אמצע
  • 0% תרגילים!




אז מה היה לנו?

שבוע ראשון

שיעור 1 - 3/3/09

  • עניינים אדמיניסטרטיביים
  • מבוא לחישוביות וסקירה הסטורית
  • הגדרת חישוביות, תזת צ'רץ'-טיורינג, בעיית העצירה
  • הגדרת P, NP, coNP
סיכום השיעור


תרגול 1 - 3/3/09

  • הגדרת המחלקות P, NP, coNP
  • הגדרת פעולת הכוכב
  • הוכחת סגירות כלפי כוכב של שלושת המחלקות
סיכום התרגול

שבוע שני

שיעור 2 - 10/3/09 לא התקיים (חופשת פורים)

תרגול 2 - 10/3/09 לא התקיים (חופשת פורים)


שבוע שלישי

שיעור 3 - 17/3/09

  • דוגמאות לבעיות ב-P ו-NP
  • הוכחת P מוכל ב-NP מוכל ב-EXP
  • הגדרה חלופית ל-NP
  • רדוקציות פולינומיאליות ובעיות NP-שלמות
סיכום השיעור


תרגול 3 - 17/3/09

  • רדוקציית Karp
  • סגירות NP תחת רדוקציית Karp פולי'
  • רדוקציית Cook
  • שקילות הסגירות של NP לרדוקציות Cook לשאלה NP = coNP
סיכום התרגול

שבוע רביעי

שיעור 4 - 24/3/09

  • הוכחת NP-שלמות של TMSAT
  • משפט Cook-Levin
  • בעיות NP-שלמות אחרות
  • שקילות בעיות החלטה וחיפוש בבעיות NP-שלמות
  • מחלקות סיבוכיות נוספות
סיכום השיעור


תרגול 4 - 24/3/09

  • חיפוש לעומת החלטה - בעיית 3col כדוגמה
  • הקשר בין שפות אונריות ו-NP-שלמות
סיכום התרגול

שבוע חמישי

שיעור 5 - 31/3/09

  • הוכחת EXP != NEXP => P != NP
  • המחלקות סיגמא-2-P ופאי-2-P
  • משפט היררכיית הזמן
  • אורקלים
סיכום השיעור

שבוע שישי

שיעור 6 - 21/4/09

  • חזרה פורמלית על מכונות טיורינג
  • סיבוכיות מקום
  • רדוקציות log-space
  • בעיית CONN
סיכום השיעור


תרגול 6 - 21/4/09

  • הוכחה שהמשלימה של 2SAT היא coNL-שלמה
  • תמונת מצב לגבי שאלות פתוחות בסיבוכיות מקום
סיכום התרגול

שבוע שביעי

שיעור 7 - 28/4/09 לא התקיים (יום הזיכרון)

תרגול 7 - 28/4/09 לא התקיים (יום הזיכרון)

שבוע שמיני

שיעור 8 - 5/5/09

  • חזרה על חומר קודם
  • משפט Savitch
  • משפט Immerman
סיכום השיעור
הוכחה פורמלית למשפט אימרמן

תרגול 8 - 5/5/09

  • משפט Savitch
  • משפט Immerman
  • תרגילים בנושא
סיכום התרגול

שבוע תשיעי

שיעור 9 - 12/5/09

  • בעיות PSPACE-שלמות (TQBF)
  • אלגוריתמי קירוב
  • Vertex Cover
  • שימוש ב-Linear Programming
סיכום השיעור


תרגול 9 - 12/5/09

  • הגדרת סדר קירוב
  • קירוב בעיית TSP המקיימת את אי שיוון המשולש
סיכום התרגול

שבוע עשירי

שיעור 10 - 19/5/09

  • אלגוריתמי קירוב
  • בעיית Set Cover
  • הוכחת יחס קירוב
  • קושי בקירוב בעיות ובעיות Gap
סיכום השיעור


תרגול 10 - 19/5/09

  • בעיות Gap
  • בעיית Max-2SAT
סיכום התרגול

שבוע אחד עשר

שיעור 11 - 26/5/09

  • משפט ה-PCP
  • רדוקציות שומרות Gap
  • בעיות Constraint Graph
  • קושי בקירוב IS
סיכום השיעור + הערה חשובה על השיעור
הוכחות פורמליות של משפטי קושי בקירוב


תרגול 11 - 26/5/09

  • בעיות Gap - המשך
  • השיטה ההסתברותית
  • בעיות Constraint Graph - CSG
סיכום התרגול

שבוע שנים עשר

שיעור 12 - 2/6/09

  • בעיית צביעה מינימילת
  • גרפי אילוצים "סימטריים להסטה" - qCSG
  • רדוקציה מגרף אילוצים כללי לגרף אילוצים "סימטרי" kCSG < qCSG
  • מסקנה: קיורב צביעה מינימלית בכל קבוע סופי הוא NP-קשה
  • הוכחת עדות ללא מסירת מידע (סיפור פקיד הבנק)
סיכום השיעור


תרגול 12 - 2/6/09

  • חזרה על קושי בקירוב IS:
משפט ה-PCP
gap-kCSG[a,1] < gap-IS[a/k,1/k]
gap-kCSG[a,1] < gap-klCSG[al,1]
  • שאלה ממבחן בנושא אמפליפיקציה
סיכום התרגול

שבוע שלושה עשר

שיעור 13 - 9/6/09

  • חזרה על ההירארכיה הפולינומיאלית
  • הגדרת מכונת טיורינג רנדומית והמחלקה BPP
  • BPP מוכל בסיגמא-2-P
  • הליכה רנדומית
סיכום השיעור


תרגול 13 - 9/6/09

  • חזרה על קושי בקירוב המספר הכרומטי:
רדוקציה מ-qCSG לצביעה מינימלית
רדוקציה מ-kCSG ל-qCSG
  • (דה-רנדומיזציה של אלגוריתם רנדומי)
סיכום התרגול

שבוע שלושה עשר

שיעור 14 - 16/6/09

  • חסם צ'רנוף
  • שתי דוגמאות לאלגוריתמים רנדומיים:
קירוב SetCover באמצעות LP
קירוב MaxCut באמצעות SDP
סיכום השיעור


תרגול 14 - 16/6/09

  • דה-רנדומיזציה של בעיית Max-Cut
  • דה-רנדומיזציה של בעיית Min-Cut
סיכום התרגול


סיכום הקורס
















אינך מחובר כעת.
התחבר עכשיו!


ארזים 2007-2016 © כל הזכויות שמורות. מלבד זכות השתיקה, היא שמורה למרקו. הבהרה משפטית.
WWW.BOLTWIRE.COM