University of Bremen - Summer 2021

60 University of Bremen - Summer 2021 https://www.uni-bremen.de/en/theorie/teaching/summer-2021 This is the homepage of the working group AGTI - "Theoretische Informatik" lead by Prof. Dr. Sebastian Siebertz. en University of Bremen Sat, 16 May 2026 13:51:22 +0200 Sat, 16 May 2026 13:51:22 +0200 University of Bremen content-336749 Fri, 06 Mar 2026 00:05:28 +0100 Theoretische Informatik 2 https://www.uni-bremen.de/en/theorie/teaching/summer-2021#c336749 <h4>(03-BA-601.02, 03-IBGT-THI2, Sebastian Siebertz und Mario Grobler)</h4> Vorlesung ECTS: 6 Die Vorlesungen finden online asynchron statt. Übungstermine: wöchentlich Di 10:00 - 12:00 Übung Online wöchentlich Di 12:00 - 14:00 Übung Online wöchentlich Di 14:00 - 16:00 Übung Online wöchentlich Mi 10:00 - 12:00 Übung Online wöchentlich Mi 12:00 - 14:00 Übung Online wöchentlich Mi 14:00 - 16:00 Übung Online wöchentlich Do 10:00 - 12:00 Übung Online Die Theoretische Informatik beschäftigt sich auf systematische Weise und unter Verwendung mathematischer Mittel mit zentralen Fragen der Informatik. Sie besteht aus zahlreichen Teildisziplinen, von denen in dieser Vorlesung hauptsächlich die Theorie der Berechenbarkeit und die Komplexitätstheorie behandelt werden. In der Theorie der Berechenbarkeit geht es um die Definition abstrakter Modelle von Berechnung und um die fundamentale Frage, welche Probleme prinzipiell berechenbar sind und welche nicht. Eine zentrale Rolle spielen dabei Turingmaschinen als elementares Berechnungsmodell, das aber dennoch äquivalent zu komplexeren und praxisnäheren Modellen wie modernen Programmiersprachen ist. Die Komplexitätstheorie betrachtet zusätzlich die zur Berechnung verwendeten Ressourcen wie Laufzeit und Speicherplatz. Eine zentrale Frage ist dann, welche Probleme mit vertretbarem Aufwand berechenbar sind, wobei "vertretbarer Aufwand" meist mit "polynomieller Zeit" gleichgesetzt wird. Zusätzlich zu den erwähnten Themen werden wir auch einige in Theoretische Informatik 1 offen gebliebene Fragen aus dem Gebiet der formalen Sprachen klären. Content content-336751 Fri, 06 Mar 2026 00:05:28 +0100 Parametrisierte Komplexität https://www.uni-bremen.de/en/theorie/teaching/summer-2021#c336751 <h4>(03-ME-602.22, 03-IMAT-PK, Sebastian Siebertz und Nikolas Mählmann)</h4> Vorlesung ECTS: 6 Termine: wöchentlich Mo 12:00 - 14:00 Vorlesung online wöchentlich Mi 10:00 - 12:00 Übung Online Die parametrisierte Komplexitätstheorie ist ein relativ junges Teilgebiet der theoretischen Informatik. In der klassischen Komplexitätstheorie werden Laufzeiten von Algorithmen bezüglich der Eingabelänge n gemessen. In der parametrisierten Komplexitätstheorie wird eine feinere Analyse angewendet und Laufzeiten bezüglich einem oder mehreren zusätzlichen Parametern beschrieben. So können in vielen Fällen Algorithmen entwickelt werden, die selbst für NP-schwere Probleme auf Instanzen mit kleinen Parametern effizient sind. Insbesondere sind Instanzen, die in der Praxis auftreten, häufig strukturell einfach. Die parametrisierte Komplexitätstheorie kann in diesen Fällen erklären, warum NP-schwere Probleme in der Praxis häufig schnell gelöst werden können. In dieser Vorlesung lernen wir viele Techniken zum Entwurf effizienter parametrisierter Algorithmen kennen.&nbsp; Inhalte.&nbsp; 1. Motivation 2. FPT und XP 3. Kernelization und Äquivalenz zu FPT 4. Crown Decompositions und Vertex Cover 5. Sunflower Lemma und Hitting sets 6. Lineare Programmierung für Vertex Cover 7. Bounded Search Trees 8. Feedback Vertex Set 9. Above Guarantee Parameterizations 10. Iterative Kompression und Odd Cycle Transversal 11. Dynamische Programmierung über Baumzerlegungen (11b. Color Coding) 12. Beyond FPT: die W-Hierarchie 13. Die Exponential Time Hypothesis (ETH) in der parametrisierten Welt 14. FPT und Approximation Content content-337500 Fri, 06 Mar 2026 00:05:28 +0100 Databases, graphs and algorithms https://www.uni-bremen.de/en/theorie/teaching/summer-2021#c337500 <h4>(03-IMVT-DGA, Alexandre Vigny)</h4> In this lecture, we will explore algorithms that answer queries over databases and finite graphs. While is it not possible to create efficient algorithms that can answer any query on any database, we will focus on classes of "simple" families of queries and databases. A first part of the lecture will be devoted to restricted notions of queries like Conjunctive Queries (CQ) and Acyclique Conjunctive Queries (ACQ) and how they yield efficient algorithms. On a second part, we will look at restricted classes of databases that also enable efficient algorithms. Finally, we will study more complex tasks like counting solutions and enumerating sets of solutions. Content content-336753 Fri, 06 Mar 2026 00:05:28 +0100 Seminar Parameterized Complexity https://www.uni-bremen.de/en/theorie/teaching/summer-2021#c336753 <h4>(Sebastian Siebertz, Alexandre Vigny, Mario Grobler, Nikolas Mählmann)</h4> Seminar ECTS: 3 Termine: wöchentlich Di 10:00 - 12:00 Seminar online Sprache: Englisch Parameterised complexity theory is a relatively young branch of theoretical computer science. In classical complexity theory, running times of algorithms are measured with respect to the input length n. In parameterised complexity theory, a finer analysis is applied and running times are measured with respect to one or more additional parameters. In many cases, we can develop algorithms for NP-hard problems that are efficient on instances with small parameters. In particular, instances that arise in practice are often structurally simple. In these cases, parameterised complexity theory can explain why NP-hard problems can often be solved quickly in practice. In this seminar the participants we will learn and present advanced techniques for designing efficient parameterised algorithms.&nbsp; Content