Předmět: Vyčíslitelnost a složitost

« Zpět
Název předmětu Vyčíslitelnost a složitost
Kód předmětu KMI/VYSLO
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia 3
Semestr Zimní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Jančar Petr, prof. RNDr. CSc.
Obsah předmětu
Úvod do teorie vyčíslitelnosti: Definice Turingova stroje (TS), formalizace pojmu výpočet (konfigurace, apod.), jazyk přijímaný TS, jazyk rozhodovaný TS, turingovsky vyčíslovaná funkce, Church-Turingova teze. Varianty TS: TS s oboustranně nekonečnou páskou, vícepáskový TS a jejich ekvivalence se základní verzí TS. Univerzální TS: Definice, popis činnosti. Jazyky a problémy: Částečně rekurzivní a rekurzivní jazyky, rozhodovací problémy, převoditelnost rozhodovacích problémů na jazyky, existence jazyků, které nejsou částečně rekurzivní. Jazyky, které nejsou rekurzivní, a problémy, které nejsou algoritmicky řešitelné: Problém zastavení TS, Postův problém přiřazení a jeho aplikace. Složitost: složitost algoritmu a problému. Základní třídy složitosti: Třída PTIME, nedeterministické TS a třída NPTIME. NP-úplné problémy, vybrané NP-úplné problémy, dokazování NP-úplnosti. Úvod do problematiky aproximačních a pravděpodobnostních algoritmů.

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení, Demonstrace
Výstupy z učení
Studenti se seznámí se základními pojmy z vyčíslitelnosti a složitosti.
1. Znalost Rozpoznej neřešitelné a řešitelné problémy a jejich výpočetní složitost.
Předpoklady
nespecifikováno

Hodnoticí metody a kritéria
Ústní zkouška, Písemná zkouška

Aktivní účast v hodině. Plnění zadaných úkolů. Složení ústní (příp. písemné) zkoušky.
Doporučená literatura
  • Copeland B.J. et al. (2015). Computability: Turing, Goedel, Church, and Beyond. MIT Press.
  • Hopcroft J. E., Motwani R., Ullmann J. D. (2003). Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation. Pearson Education.
  • Koubková, A., Pavelka, J. (1998). Úvod do teoretické informatiky. Matfyzpress, Praha.
  • Kozen D. C. (1997). Automata and Computability. Springer.
  • Kučera, L. (1989). Kombinatorické algoritmy. SNTL, Praha.
  • Lewis, H. R., Papadimitriou, C. H. (1998). Elements of the Theory of Computation. Prentice Hall, Upper Saddle River (NJ).
  • Papadimitriou, C. H. (1995). Computational Complexity. Addison-Wesley, Reading (MA).
  • Sipser M. (2013). Introduction to the Theory of Computation (Third Edition). Boston, MA, USA.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Informatika - specializace Obecná informatika (2021) Kategorie: Informatické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Informatika (2020) Kategorie: Informatické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Bioinformatika (2021) Kategorie: Informatické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Informatika - specializace Programování a vývoj software (2021) Kategorie: Informatické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní
Fakulta: Přírodovědecká fakulta Studijní plán (Verze): Informatika pro vzdělávání maior (2024) Kategorie: Informatické obory 3 Doporučený ročník:3, Doporučený semestr: Zimní