Předmět je základní jednotka výuky, jejímž prostřednictvím si student osvojí ucelenou část souboru znalostí a dovedností, potřebnou pro zvládnutí studijního oboru/specializace. Za věcný obsah předmětu zodpovídá garant předmětu. Časovou náročnost předmětu zhruba vyjadřuje atribut předmětu rozsah kontaktní výuky. Například rozsah = 2+2 značí, že předmět bude mít týdně dvě hodiny přednášek a dvě hodiny cvičení týdně. Na závěr semestru musí vyučující provést vyhodnocení, nakolik si ten který student osvojil poznatky a dovednosti, kterých měl během výuky nabýt. Jakým způsobem toto hodnocení vyučující provedou určuje atribut způsob zakončení. U předmětu lze definovat, že předmět je zakončen pouze zápočtem(Z), klasifikovaným zápočtem(KZ), pouze zkouškou(ZK), nebo zápočtem a zkouškou(Z,ZK). Náročnost úspěšného absolvování předmětu je vyjádřena ECTS kreditními body. Výuka předmětu probíhá během semestru. Opakovaně se předmět vyučuje vždy v zimním(Z), nebo v letním(L) semestru každého akademického roku. Výjimečně může předmět být nabízen studentům v obou semestrech(Z,L). Za organizační zajištění výuky zodpovídá přiřazená katedra, která zejména vytvoří časový rozvrh předmětu a zajistí pro předmět vyučující. Někteří přednáší a zkouší, jiní vedou cvičení a udělují zápočty.
Obsahová náplň a další organizační informace, týkající se předmětu je popsána pomocí různých popisných textů(anotace, týdenní osnova, literatura, apod.)
$DODATEK_POPIS
| MI-PAA | Problémy a algoritmy | Rozsah kontaktní výuky: | 2P+1R+1C | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Vyučující: | Způsob zakončení: | Z,ZK | |||
| Zodpovědná katedra: | 18103 | ECTS Kredity: | 5 | Semestr: | Z |
Anotace:
Studenti se naučí posoudit diskrétní problémy podle složitosti a podle účelu optimalizace (on-line, multikriteriální atd.). Porozumí principům a vlastnostem heuristik a exaktních algoritmů. Dokáží vybrat, aplikovat a experimentálně vyhodnotit vhodnou heuristiku pro praktické problémy.
Od B201 je vypisována nová, ekvivalentní verze předmětu NI-KOP.
Osnovy přednášek:
| 1. | Optimalizace, příklady optimalizačních úloh v praxi. Kombinatorické problémy. Složitost algoritmu a problému. | |
| 2. | Modely výpočtu. Třídy P, NP. Polynomiální hierarchie. | |
| 3. | Pojem úplnosti problému. Techniky srovnání složitosti. Třídy NP-úplný, NP-těžký, NPI. | |
| 4. | Třídy PO a NPO.a jejich struktura. Deterministické aproximační algoritmy. Třídy aproximativních problémů. Pseudopolynomiální algoritmy. Randomizace, randomizované algoritmy. | |
| 5. | Komunikační a obvodová složitost | |
| 6. | Praktické nasazení heuristik a exaktních algoritmů. Experimentální vyhodnocení. | |
| 7. | Lokální metody - stavový prostor, exaktní metody, heuristiky. | |
| 8. | Simulované ochlazování. | |
| 9. | Simulovaná evoluce: typy, genetické algoritmy. | |
| 10. | Pokročilé genetické algoritmy: kompetentní GA, fmGA. Stochastická optimalizace: modely, užití. Bayesovská optimalizace. | |
| 11. | Tabu prohledávání. | |
| 12. | Globální metody, typy dekompozice. Exaktní a heuristické globální metody, algoritmus Davis-Putnam jako globální metoda. | |
| 13. | Rezerva na státní svátky a ceremonie |
Osnovy cvičení:
| 1. | Cvičení: terminologie, příklady na složitost. | |
| 2. | Cvičení: příklady stavového prostoru algoritmů. | |
| 3. | Konzultace; samostudium: dynamické programování. | |
| 4. | Proseminář: třídy P, NP, důkazy, problémy horší než NP. | |
| 5. | Proseminář: úplnost, redukce. | |
| 6. | Konzultace. | |
| 7. | Konzultace. | |
| 8. | Konzultace. | |
| 9. | Proseminář: test. | |
| 10. | Konzultace. | |
| 11. | Proseminář: nasazení pokročilých heuristik. | |
| 12. | Konzultace. | |
| 13. | Konzultace. | |
| 14. | Proseminář: náhradní test, zápočty. |
Literatura:
Kučera, L. ''Kombinatorické algoritmy''. Praha: SNTL, 1983.
Garey, M. R., Johnson, D. S. ''Computers and Intractability: A Guide to the Theory of NP-Completeness''. W. H. Freeman, 1979. ISBN 0716710455.
Ausiello, G., Crescenzi, P., Kann, V., Gambosi, G., Spaccamela, A. M. ''Complexity and Approximation: Combinatorial Optimization Problems and Their Approximability Properties''. Springer, 2003. ISBN 3540654313.
Požadavky:
Základy složitosti, asymptotické meze složitosti. Základy teorie grafů. Programování v jakémkoli jazyce, užití fronty, zásobníku, seznamu.
|
|
Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:
| Stránka vytvořena 19. 4. 2024, semestry: Z/2021-2, Z/2023-4, Z/2022-3, Z/2019-20, Z/2024-5, L/2021-2, L/2020-1, L/2022-3, L/2023-4, Z/2020-1, L/2019-20, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů | Návrh a realizace: J. Novák, I. Halaška |