Theoretische Grundlagen der Informatik, Vorlesung, WS16/17
Inhalt der Vorlesung sind die Grundlagen der Theoretischen Informatik: Berechnungsmodelle, Determinismus und Nichtdeterminismus, Fragen der Berechenbarkeit, Komplexitätstheorie, NP-Vollständigkeit, Grammatiken, formale Sprachen.
47 minutes 15 seconds
Theoretische Grundlagen der Informatik, Vorlesung, WS 2016/17, 07.02.2017, 18
Theoretische Grundlagen der Informatik, Vorlesung, WS 2016/17, 12.01.2017, 14
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0:00:07 Wiederholung
0:12:03 Ogden´s Lemma für kontextfreie Sprachen
0:14:31 Beweis
0:29:20 Beweis - Teil 1
0:30:23 Beweis - Teil 2
0:39:23 Beweis - Teil 3
0:41:58 Nutzlose Variablen
0:43:38 Schritt 1
0:47:24 Beispiel: Schritt 1
0:51:28 Schritt 2
0:53:16 Beispiel: Schritt 2
0:56:45 Korollar
0:59:27 Beispielgraph
20 January 2017, 12:20 pm
1 hour 23 minutes
Theoretische Grundlagen der Informatik, Vorlesung, WS 2016/17, 10.01.2017, 13
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0:00:31 Wiederholung
0:02:13 Die Chmosky Hierarchie
0:08:16 Syntaxbäume
0:10:28 Syntaxbäume - Beispiel
0:15:54 Links/Rechtsabteilung, Eindeutigkeit
0:17:31 Beispiel
0:19:37 Chomsky-Normalform
0:20:56 Die Chomsky Hierarchie
0:21:21 Chomsky-Normalform
0:31:01 Schritt 1
0:34:21 Schritt 2
0:38:20 Schritt 3
0:49:34 Schritt 4
0:53:36 Abhängigkeitsgraph
0:54:42 Schritt 4 – Phase 1
0:56:47 Schritt 4 – Phase 2
1:02:02 Der CYK-Algorithmus
1:05:15 Beweis - Beschreibung des CYK-Algorithmus
1:08:33 CYK-Algorithmus – Beispiel
1:12:31 CYK-Algorithmus – Vorgehen
1:14:50 Beweis - Beschreibung des CYK-Algorithmus
1:15:39 CYK-Algorithmus – Vorgehen
1:16:10 CYK-Algorithmus – Beispiel
1:22:11 CYK-Algorithmus – Vorgehen
1:22:48 Ergebnisse zum Wortproblem
20 January 2017, 12:18 pm
1 hour 3 minutes
Theoretische Grundlagen der Informatik, Vorlesung, WS 2016/17, 22.12.2016, 12
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0:00:28 Grammatiken
0:01:26 Beispiele
0:05:33 Grammatiken
0:07:12 Bemerkungen
0:08:32 Beispiel
0:09:22 Die Chomsky Hierarchie
0:20:09 Chomsky-0 Grammatiken und Semientscheidbarkeit
0:24:58 Beweis - Beschreibung der Grammatik G
0:28:28 Beweis - Zusammenfassung
0:29:42 Chomsky-0 Grammatiken und Semientscheidbarkeit
0:32:04 Zwischenfazit
0:34:01 Chomsky-3-Grammatiken und reguläre Sprachen
0:35:27 Beweis
0:42:00 Bemerkung
0:43:05 Chomsky-1-Grammatiken bzw. kontextsensitive Sprachen
0:48:01 Satz
0:48:59 Bemerkung
0:49:17 Wiederholung: Das Problem CLIQUE
0:50:02 Satz
0:54:02 Bemerkung 1
0:54:53 Bemerkung 2
0:56:12 Notation
0:57:15 Typ-2 / Kontextfreie Grammatiken
0:57:40 Typ-2 Grammatiken: Beispiel 1
0:58:51 Typ-2 Grammatiken: Beispiel 2
1:00:44 Typ-2 Grammatiken: Beispiel 3
12 January 2017, 8:40 am
1 hour 16 seconds
Theoretische Grundlagen der Informatik, Vorlesung, WS 2016/17, 15.12.2016, 11
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0:00:00 Starten
0:02:50 Approximation mit relativer Gütegarantie
0:03:31 Definition
0:04:49 Approximierbarkeit von COLOR
0:18:45 Approximierbarkeit von TSP
0:28:12 Approximationsschemata
0:38:45 Ein FPAS für KNAPSACK (1)
0:40:02 Ein pseudopolynomialer, optimaler Algorithmus für KNAPSACK
0:43:49 Ein FPAS für KNAPSACK (2)
0:58:51 Ein allgemeineres Resultat
23 December 2016, 8:46 am
1 hour 11 minutes
Theoretische Grundlagen der Informatik, Vorlesung, WS 2016/17, 13.12.2016, 10
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0:03:37 VerallgemeinerteNP-Schwere
0:07:17 Das Problem INTEGER PROGRAMMING
0:26:15 Pseudopolynomiale Algorithmen
0:29:56 Beispiel: Problem KNAPSACK
0:40:20 Starke NP-Vollständigkeit
0:44:14 Absolute Approximationsalgorithmen
0:46:31 Das allgemeine KNAPSACK-Suchproblem
0:57:09 Approximation mit relativer Gütegarantie
0:59:53 Beispiel: Greedy-Algorithmus für KNAPSACK
23 December 2016, 8:44 am
1 hour 23 minutes
Theoretische Grundlagen der Informatik, Vorlesung, WS 2016/17, 06.12.2016, 09
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0:00:00 Starten
0:06:41 Das Problem SUBSET SUM
0:07:46 NP-Vollständigkeit von SUBSET SUM
0:24:03 Das Problem PARTITION
0:31:06 Das Problem KNAPSACK
0:37:32 Auswirkungen auf die Frage P=NP
0:45:42 Zusammenfassung
0:47:57 Die Klassen NPI, co-P und co-NP
0:54:22 Das TSP-Komplement-Problem
0:57:40 Lemma
1:00:00 Bemerkung
1:01:25 Das Problem Subgraphisomorphie
1:03:14 Das Problem Graphismorphie
1:09:06 Suchprobleme
1:10:21 Beispiel: TSP-Suchproblem
1:11:03 Beispiel: Hamilton–Kreis Suchproblem
1:12:04 Aufzählungsprobleme
1:12:44 Reduzierbarkeit für Suchprobleme
1:15:36 Orakel-Turing-Machine
1:19:40 NP-schwer
1:20:39 Beweisskizze
13 December 2016, 4:48 pm
1 hour 27 minutes
Theoretische Grundlagen der Informatik, Vorlesung, WS 2016/17, 01.12.2016, 08
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0:00:00 Starten
0:00:37 Wiederholung: NP-Vollständigkeit
0:06:10 Wiederholung: Transitivität der poly. Transformation
0:06:40 Wiederholung: Korollar
0:07:37 Wiederholung: Das Problem SAT (satisfiability)
0:12:17 Das Problem 3-SAT
0:13:13 Beweis: NP-Vollständigkeit von 3-SAT
0:30:07 Das Problem 2SAT
0:34:40 Das Problem MAX2SAT
0:38:02 Das Problem CLIQUE
0:39:32 Beweis: NP-Vollständigkeit von CLIQUE
0:51:19 Das Problem COLOR
0:54:56 Beweis: NP-Vollständigkeit von 3COLOR
0:57:29 Konstruktion von 3COLOR-Instanz G
1:01:05 Beispielgraph zur Reduktion
1:04:20 Polynomialität der Reduktion
1:04:56 Instanz I erfüllbar => Instanz G erfüllbar
1:07:12 Instanz I erfüllbar <= Instanz G erfüllbar
1:08:02 Das Problem EXACT COVER
1:13:06 Beweis: NP-Vollständigkeit von EXACT COVER
1:14:28 Konstruktion von (X,S)
1:24:05 G dreifärbbar => (X,S) hat exakte Überdeckung
1:25:47 G dreifärbbar <= (X,S) hat exakte Überdeckung