Technische Universität Ilmenau

Netzalgorithmen - Modultafeln der TU Ilmenau

Die Modultafeln sind ein Informationsangebot zu unseren Studiengängen. Rechtlich verbindliche Angaben zum Verlauf des Studiums entnehmen Sie bitte dem jeweiligen Studienplan (Anlage zur Studienordnung). Bitte beachten Sie diesen rechtlichen Hinweis. Angaben zum Raum und Zeitpunkt der einzelnen Lehrveranstaltungen entnehmen Sie bitte dem aktuellen Vorlesungsverzeichnis.

Fachinformationen zu Fachnummer 8215 - allgemeine Informationen
Fachnummer8215
FakultätFakultät für Informatik und Automatisierung
Fachgebietsnummer2253 (Telematik/ Rechnernetze)
Fachverantwortliche(r)Prof. Dr. Günter Schäfer
SpracheDeutsch
TurnusWintersemester
Vorkenntnisse

MA Informatik

Lernergebnisse
  • Fachkompetenz: Die Studierenden verstehen die gebräuchlichen Routingverfahren kennen die Notwendigkeit für eine bedarfsgerechte Aufteilung des Verkehrsaufkommens in Netzwerken. Sie können die verschiedenen Zielsetzungen beim Netzwerkentwurf voneinander abgrenzen und gegenüberstellen.
  • Methodenkompetenz: Die Studierenden können grundlegende Entwurfs- bzw. Optimierungsprobleme als Multi-Commodity-Flow Probleme formulieren. Sie sind in der Lage diese in Standardformen zu überführen und durch Anwendung mathematischer Standardsoftware zu lösen.
  • Systemkompetenz: Die Studierenden verstehen die Wechselwirkungen verschiedener Optimierungsziele beim Netzwerkentwurf und -betrieb.
Inhalt

1. Einführung: Kommunikation in datagrammorientierten Netzwerken, Routingalgorithmen inklusive Korrektheitsbeweise, Modellierung von Datenverkehr mittels Poisson-Prozess, MM1 Wartesystem, Grundlegende Entwurfsprobleme in Netzwerken

2. Netzwerkmodellierung: Modellierung von Netzwerk-Design-Aufgaben als Multi-Commodity-Flow Probleme, Pure-Allocation-Problem, Shortest-Path-Routing, Fair Networks, Tunnel-Design in MPLS Netzwerken, Multilevel Netzwerke

3. Optimierungsmethoden:  Grundlagen der Linearen Optimierung, Simplexalgorithmus, Branch-and-Bound, Gomory-Schnitte, Branch-and-Cut

4. Netzwerkentwurf: Zusammenhang von Netzwerkentwurfsproblemen und mathematischer Modellierung in Standardform, kapazitierte Probleme, Pfaddiversität, Limited-Demand-Split, NP-Vollständigkeit von Single-Path-Allocation, Modular Flows, nichtlineare Zielfunktionen und Nebenbedingungen, Lösung von Problemen mit konvexen und konkaven Zielfunktionen bzw. Nebenbedingungen durch lineare Approximation

5. Network Resilience: Zusammenhangsmaße, Biconnected Components, Algorithmen zur Bestimmung der Blockstruktur von Graphen

 

Praktische Probleme und Protokollfunktionen in Kommunikationsnetzen und ihr algorithmischer Hintergrund.

Medienformen

Folien, Tafelanschrieb, Bücher

Literatur

Michal Pioro, Deepankar Medhi. Routing, Flow, and Capacity Design in Communication and Computer Networks. The Morgan Kaufmann Series in Networking, Elsevier, 2004

Lehrevaluation

Pflichtevaluation:

Freiwillige Evaluation:

WS 2009/10 (Vorledung)

WS 2010/11 (Vorlesung)

WS 2011/12 (Vorlesung)

WS 2012/13 (Vorlesung)

WS 2013/14 (Vorlesung)

WS 2014/15 (Vorlesung)

WS 2016/17 (Vorlesung)

WS 2017/18 (Vorlesung)

Hospitation:

Spezifik im Studiengang Master Wirtschaftsinformatik 2013, Master Ingenieurinformatik 2014, Master Wirtschaftsinformatik 2014, Master Wirtschaftsinformatik 2015, Master Wirtschaftsinformatik 2018
FachnameNetzalgorithmen
Prüfungsnummer2200229
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)116
VerpflichtungWahlpflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten
Details zum Abschluss
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Ingenieurinformatik 2009, Master Informatik 2013
FachnameNetzalgorithmen
Prüfungsnummer2200229
Leistungspunkte5
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)116
VerpflichtungPflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten
Details zum Abschluss
max. Teilnehmerzahl
Spezifik im Studiengang Master Informatik 2009
FachnameNetzalgorithmen
Prüfungsnummer2200229
Leistungspunkte4
Präsenzstudium (h)34
Selbststudium (h)86
VerpflichtungPflicht
Abschlussmündliche Prüfungsleistung, 20 Minuten
Details zum Abschluss
max. Teilnehmerzahl

Informationen und Handreichungen zur Pflege von Modul- und Fachbeschreibungen durch den Modul- oder Fachverantwortlichen finden Sie auf den Infoseiten zum Modulkatalog.