Technische Universität Ilmenau

Computability and Complexity - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

Information and guidance on the maintenance of module descriptions by the module officers are provided at Module maintenance.

Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties module number 200050 - common information
module number200050
departmentDepartment of Computer Science and Automation
ID of group2241 (Automata and Logics)
module leaderProf. Dr. Dietrich Kuske
languageDeutsch
term Sommersemester
previous knowledge and experience

Sicherheit im Umgang mit mathematischen Begriffen (vgl. z. B. Modul "Grundlagen und diskrete Strukturen") 

Grundkenntnisse zu Algorithmen (vgl. z. B. Modul "Algorithmen und Programmierung für IN und II" oder "Algorithmen und Datenstrukturen 1")

Vertrautheit mit Automatenmodellen und Grammatiken (vgl. z. B. Modul "Automaten und Formale Sprachen")

learning outcome

Fachkompetenz: Die Studierenden kennen die grundlegenden Begriffe und Sachverhalte der Berechbarkeitstheorie und der NP-Vollständigkeitstheorie sowie weitere Grundkonzepte der Komplexitätstheorie sowie die zentrale Bedeutung des P-NP-Problems. Sie kennen wesentliche Vertreter der wichtigen Komplexitätsklassen. Diese Kenntnisse haben sie vorangig in der Vorlesung und im Selbstudium erworben.

Methodenkompetenz: Die Studierenden können Simulationen beschreiben, Reduktionen (Berechbarkeitstheorie und NP-Vollständigkeitsbeweise) durchführen und analysieren, sie können Probleme in Komplexitätsklassen einsortieren. Diese Fähigkeiten haben sie vorangig in der Übung und im Selbstudium erworben.

Sozialkompetenz: Die Studierenden können kritische Fragen zum behandelten Stoff, Probleme bei der Erarbeitung des Wissens bzw. bei der Lösung der Aufgaben klar formulieren und in Diskussionen mit Kommilitonen und Lehrenden vertreten.

content
  • Berechnungsmodelle (Turingmaschine, GOTO-Programme)
  • Simulation zwischen Modellen
  • Formalisierung des Berechenbarkeitsbegriffs, Church-Turing-These
  • Halteproblem
  • Nicht berechenbare Funktionen, nicht entscheidbare Probleme
  • Reduktion
  • Unentscheidbarkeit semantischer Fragen (Satz von Rice)
  • Postsches Korrespondenzproblem, Unentscheidbarkeit bei Grammatiken und logischen Systemen
  • Die Klassen P und NP
  • NP-Vollständigkeit
  • Satz von Cook/Levin
  • P-NP-Problem
  • Reduktionen, NP-Vollständigkeitsbeweise
  • Grundlegende NP-vollständige Probleme
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Folien und Übungsblätter

literature / references
  • Schöning, "Theoretische Informatik kurzgefasst"
  • Asteroth, Baier, "Theoretische Informatik"
  • Wegener, "Theoretische Informatik"
  • Hopcroft, Motwani, Ullman, "Einführung in die Automatentheorie, Formale Sprachen und Komplexität
evaluation of teaching
Details reference subject
module nameComputability and Complexity
examination number2200695
credit points5
SWS3 (2 V, 1 Ü, 0 P)
on-campus program (h)33.75
self-study (h)116.25
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Informatik 2021
module nameComputability and Complexity
examination number2200695
credit points5
on-campus program (h)34
self-study (h)116
obligationobligatory module
examwritten examination performance, 90 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants