WP- & SP-Module im Bachelor & Master Informatik

Transkript

1 WP- & SP-Module im Bachelor & Master Informatik Komplexitätstheorie & Kryptologie Computational Social Choice Algorithmische Spieltheorie Dozent: Prof. Dr. J. Rothe J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 1 / 12

2 Unser Team im SS 2012 Prof. Dr. Jo rg Rothe Dorothea Baumeister Magnus Roos Lena Schend Anja Rey Trung Thanh Nguyen J. Rothe (HHU Du sseldorf) WP- & SP-Module Rothe 2 / 12

3 Kryptokomplexität Bachelor Modul: Kryptokomplexität I (Bachelor) Einführung in die Kryptologie Aufgaben und Ziele der Kryptologie Einige klassische Kryptosysteme und ihre Kryptoanalyse Perfekte Geheimhaltung RSA Primzahltests Einführung in die Komplexitätstheorie Grundlagen Zwischen L und PSPACE J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 3 / 12

4 Kryptokomplexität Master Modul: Kryptokomplexität II (Master) Vertiefung der Kryptologie Diffie-Hellman und diskrete Logarithmen Die Protokolle von ElGamal Rabins Public-Key Kryptosystem Arthur-Merlin-Spiele und Zero-Knowledge Das Kryptosystem von Merkle und Hellman Randomisierte Algorithmen Vertiefung der Komplexitätstheorie Die Boolesche Hierarchie über NP Die Polynomialzeit-Hierarchie Alternierende Turingmaschinen J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 4 / 12

5 Kryptokomplexität Master Halbmodule: Primzahltests & Randomisierung (Master) Halbmodul: Primzahltests und das Faktorisierungsproblem Einige zahlentheoretische Grundlagen Primalitätstests Das Faktorisierungsproblem Halbmodul: Randomisierte Algorithmen und Komplexitätsklassen Randomisierte SAT-Algorithmen Probabilistische Polynomialzeitklassen Quantoren und Arthur-Merlin-Spiele J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 5 / 12

6 Computational Social Choice Computational Social Choice? Wahlen? Piraten? J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 6 / 12

7 Computational Social Choice Computational Social Choice? Wahlen? Piraten? J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 7 / 12

8 Computational Social Choice Bachelor Halbmodul: Algorithmische Eigenschaften von Wahlsystemen I (Bachelor) Grundlagen der Social-Choice-Theorie Wahlsysteme und einige ihrer Eigenschaften Einige weitere Wahl-Paradoxa Einige Unmöglichkeitssätze Manipulation Konstruktive Manipulation Destruktive Manipulation Wahlkontrolle Immunität, Verletzbarkeit und Resistenz Kontrollkomplexität Buchblock 155 x 235 mm Abstand 6 mm MM: van Dijk 2570 St 1a, Farbunverbindlicher Ausdruck SPIESZDESIGN, Tel design@spiesz.de n J. Rothe D. Baumeister C. Lindner I. Rothe Einführung in Computational Social Choice Individuelle Strategien und kollektive Entscheidungen beim Spielen, Wählen und Teilen Buchreihe: Bildquelle: Autor/Spieszdesign Bildrechte: Änderung gegenüber Vorentwurf: J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 8 / 12 Kosten / _ Werbedatei Vertreter-Freigabe MM. U1 Freigabe MM. U1-U4 Freigabe Herst. DAT Freigabe

9 Computational Social Choice Master Halbmodul: Algorithmische Eigenschaften von Wahlsystemen II (Master) Kontrollkomplexität Condorcet-Wahlen Approval-Wahlen Bucklin- und Fallback-Wahlen Single-Peaked Preferences Manipulation Wahlkontrolle Bestechung Bestechung in Copeland-Wahlen Mikrobestechung in Copeland-Wahlen Buchblock 155 x 235 mm Abstand 6 mm MM: van Dijk 2570 St 1a, Farbunverbindlicher Ausdruck SPIESZDESIGN, Tel design@spiesz.de n J. Rothe D. Baumeister C. Lindner I. Rothe Einführung in Computational Social Choice Individuelle Strategien und kollektive Entscheidungen beim Spielen, Wählen und Teilen Buchreihe: Bildquelle: Autor/Spieszdesign Bildrechte: Änderung gegenüber Vorentwurf: J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 9 / 12 Kosten / _ Werbedatei Vertreter-Freigabe MM. U1 Freigabe MM. U1-U4 Freigabe Herst. DAT Freigabe

10 Algorithmische Spieltheorie Master Modul: Algorithmische Spieltheorie (Master) Nichtkooperative Spiele Nash-Gleichgewichte Spiele mit perfekter Information Spiele mit unvollkommener Information Komplexität von Nash-Gleichgewichten Kooperative Spiele Konvexe Spiele, einfache Spiele und gewichtete Wahlspiele Machtindizes in einfachen Spielen Komplexität von Spielproblemen Buchblock 155 x 235 mm Abstand 6 mm MM: van Dijk 2570 St 1a, Farbunverbindlicher Ausdruck SPIESZDESIGN, Tel design@spiesz.de n J. Rothe D. Baumeister C. Lindner I. Rothe Einführung in Computational Social Choice Individuelle Strategien und kollektive Entscheidungen beim Spielen, Wählen und Teilen Buchreihe: Bildquelle: Autor/Spieszdesign Bildrechte: Änderung gegenüber Vorentwurf: Kosten / _ Werbedatei Vertreter-Freigabe MM. U1 Freigabe MM. U1-U4 Freigabe Herst. DAT Freigabe J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 10 / 12

11 Algorithmische Spieltheorie Master Halbmodul: Cake-cutting Algorithms (Master) Grundlagen Bewertungskriterien Fairness & Effizienz Manipulation & Laufzeit Cake-cutting-Protokolle Proportionale Protokolle Neidfreie Protokolle Aufteilung in ungleiche Anteile Dirty-Work-Protokolle Minimierung der Schnittanzahl Grad der garantierten Neidfreiheit Buchblock 155 x 235 mm Abstand 6 mm MM: van Dijk 2570 St 1a, Farbunverbindlicher Ausdruck SPIESZDESIGN, Tel design@spiesz.de n J. Rothe D. Baumeister C. Lindner I. Rothe Einführung in Computational Social Choice Individuelle Strategien und kollektive Entscheidungen beim Spielen, Wählen und Teilen Buchreihe: Bildquelle: Autor/Spieszdesign Bildrechte: Änderung gegenüber Vorentwurf: Kosten / _ Werbedatei Vertreter-Freigabe MM. U1 Freigabe MM. U1-U4 Freigabe Herst. DAT Freigabe J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 11 / 12

12 Exakte Algorithmen für Schwere Graphenprobleme sind im Lehrangebot von Frank Gurski & Egon Wanke Frank Gurski Irene Rothe Jörg Rothe Egon Wanke Frank Gurski Irene Rothe Jörg Rothe Egon Wanke Exakte Algorithmen für schwere Graphenprobleme Dieses Buch befasst sich mit schweren Problemen auf Graphen, für die es vermutlich keine effizienten Algorithmen gibt, und stellt verschiedene Methoden vor, wie man mit der algorithmischen Härte solcher Probleme umgehen kann. Einerseits kann man effiziente Algorithmen entwerfen, die sich eine geeignete Baumstruktur der Graphen zunutze machen; andererseits erlauben Fest-Parameter-Algorithmen eine effiziente Lösung, wenn gewisse Graphenparameter klein sind. Auch wenn diese Methoden nicht anwendbar sind, können die vorhandenen exakten Exponentialzeit-Algorithmen für solche schweren Probleme oft verbessert werden. Durch die leicht verständliche Darstellung, viele erklärende Abbildungen, Beispiele und Übungsaufgaben sowie die durchdachte Auswahl von Resultaten und Techniken ist dieses Buch besonders gut für den Einsatz in der Lehre geeignet, vor allem im Masterstudium Informatik und in den höheren Semestern des Bachelorstudiums Informatik. Gleichzeitig führt es den Leser unmittelbar an die Fronten der aktuellen Forschung in diesem neuen Teilgebiet der Algorithmik heran. Theoretische Informatik Studierende ISSN ISBN springer.de Gurski Rothe Rothe Wanke 1 Exakte Algorithmen für schwere Graphenprobleme Exakte Algorithmen für schwere Graphenprobleme 123 J. Rothe (HHU Düsseldorf) WP- & SP-Module Rothe 12 / 12