Section outline

  • Προσφέρεται ως "Θεωρητική Πληροφορική Ι: Αλγόριθμοι και Πολυπλοκότητα" στην ΣΗΜΜΥ.

    Διδάσκοντες:

    Βοηθοί Διδασκαλίας:

    Διαλέξεις:
    • Δευτέρα 17:00-20:00 (Παλιά Κτίρια Ηλεκτρολόγων ΕΜΠ, Αίθουσα 1.1.31)
    • Πέμπτη 15:00-17:00 (Παλιά Κτίρια Ηλεκτρολόγων ΕΜΠ, Αίθουσα 1.1.31)

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Διοικητικά - Διαδικαστικά
    • Problems, Algorithms and Languages. Decision and optimization problems.
    • Equivalence of Computational Models, Turing Machines.


    ΠΕΜΠΤΗ

    • Time and Space bounds, multiple strings, linear speedup, nondeterminism.
    • Equivalence of Computational Models, Turing Machines, Representation as string
    • The Universal Turing Machine, Simulation, Diagonalization The Halting Problem, Recursive and Recursive Enumerable Sets, Rice’s Theorem.

    Μπορείτε να διαβάσετε:
    -Ch.1,2,3 from [1]

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Complexity Classes: Complexity Measures, Time and Space Classes, Hierarchy Theorems, Gap Theorem, Succinct Certificates.



    ΠΕΜΠΤΗ

    • Space Computation: The classes L and NL, Savitch's Theorem, NL-completeness.


    Μπορείτε να διαβάσετε:
    -Ch.7 from [1]

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Space Computation: Immerman-Szelepscényi Theorem, Reingold’s Theorem: L = SL & Undirected REACHABILITY.



    ΠΕΜΠΤΗ

    • Different types of reductions (logspace, Karp, Cook), Circuits, P-completeness. NP-completeness, Cook’s Theorem, NP-complete problems, Logical Characterizations.


    Μπορείτε να διαβάσετε:
    -Ch.8 from [1]

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Oracles & The Polynomial Hierarchy: Oracles and oracle classes. Oracle worlds.



    ΠΕΜΠΤΗ

    • Oracles & The Polynomial Hierarchy: The polynomial-time hierarchy and related theorems.


    Μπορείτε να διαβάσετε:
    -Section 14.3, Ch.17 from [1]
  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • The Structure of NP: Ladner’s Theorem, padding.



    ΠΕΜΠΤΗ

    • The Structure of NP: NP-isomorphism, The “Berman-Hartmanis” conjecture, density, sparse sets.


    Μπορείτε να διαβάσετε:
    -Sections 14.1, 14.2 from [1]

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Randomized Computation: Randomized Algorithms,  BPP, RP, coRP, ZPP.



    ΠΕΜΠΤΗ


    Δεν έγινε μάθημα.


    Μπορείτε να διαβάσετε:
    -Sections 7.1, 7.2, 7.3 from [2]

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Randomized Computation: Quantifier notation and related results, semantic and syntactic classes, the “P vs BPP” question.



    ΠΕΜΠΤΗ

    • Non-Uniform Complexity: Boolean circuits, the class P/poly and related results, Turing Machines with advice, Parallel computation (classes NC, RNC, AC, TC).


    Μπορείτε να διαβάσετε:
    -Sections 7.4, 7.5 from [2]
    - Sections 6.1 - 6.7 from [2]

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Circuit Lower Bounds: Håstad’s Switching Lemma and applications to lower bounds for parity, oracle worlds and computational learning.



    ΠΕΜΠΤΗ

    • Circuit Lower Bounds: Counting Circuits (ACC) and lower bounds, non-uniform lower bound for NEXP, Natural Proofs.


    Μπορείτε να διαβάσετε:
    - Chapter 14 from [2]

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Hierarchies of Complexity Classes (Survey Talk)



    ΠΕΜΠΤΗ

    ΔΕΝ ΕΓΙΝΕ ΜΑΘΗΜΑ.

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Hierarchies of complexity classes (survey talk cont'd)



    ΠΕΜΠΤΗ

    • Interactive Proofs: Deterministic verifiers, probabilistic verifiers and the class IP, Public and private coins, Arthur-Merlin Games.


    Μπορείτε να διαβάσετε:
    -Sections 8.1, 8.2 from [2]

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Interactive Proofs: Shamir's Theorem (IP=PSPACE), Probabilistically Checkable Proofs, The Class PCP[r(n),q(n)].



    ΠΕΜΠΤΗ

    • Derandomization of Complexity Classes: Pseudorandom Generators, the Nisan-Wigderson Construction, Derandomization vs. Circuit Lower Bounds, The Easy Witness Lemma,
      Satisfiability vs Circuit Lower Bounds.



    Μπορείτε να διαβάσετε:
    -Sections 8.3, 8.4 from [2]
    - Chapter 20 from [2]

  • ΔΕΥΤΕΡΑ

    • Counting Complexity: The class #P and #P-completeness, The class ⊕P, Valiant-Vazirani Theorem.



    ΠΕΜΠΤΗ

    • Counting Complexity: Toda’s Theorem.

    Μπορείτε να διαβάσετε:
    - Chapter 18 from [1] OR Chapter 17 from [2]