Vorlesung Graphenalgorithmen und lineare Algebra Hand in Hand (Sommersemester 2014)

  • Vorlesung und Übung: (Achtung, Änderungen möglich, siehe Aktuelles!) Di 11:30-13:00 Uhr und Do 15:45-17:15 Uhr jeweils im Raum 236 (Informatikgebäude 50.34), erstmalig am Di, 15. April

Aktuelles

  • 01.09.: Das Skript ist nun in Version 0.6 online, mehr folgt bald.
  • 05.06.: Die Prüfungsanmeldung startet. Bitte melden Sie sich bei Lilian Beckert per E-Mail für die Termine 5. oder 7. August an!
  • 13.05.: Foliensatz 6 wurde erneut aktualisiert.
  • 30.04.: Die Projektbearbeiter registrieren sich bitte zusätzlich auf der NetworKit-Mailingliste!
  • 25.04.: Wichtig: Alle Teilnehmer der Vorlesung werden gebeten, sich bei unserer Mailingliste anzumelden!

Beschreibung

Graphen gehören zu den wichtigsten abstrakten Datenstrukturen in der Informatik. Sie haben sich als mächtiges Werkzeug zur Modellierung komplexer Probleme erwiesen. Daher sind Graphen nicht nur ein Kerngebiet der theoretischen Informatik, sondern auch allgegenwärtig in täglichen Anwendungen. Die zunehmende Komplexität von Graphen und Netzwerken in realen Anwendungen hat bewirkt, dass eine Bearbeitung immer häufiger auf Parallelrechnern erfolgt. Dabei ergeben sich einige Herausforderungen, etwa die Implementierung paralleler Graphenalgorithmen mit guter paralleler Performanz. In dieser Veranstaltung werden diese Herausforderungen angegangen, indem man die Dualität zwischen Graphen und Matrizen ausnutzt. Es wird gezeigt, wie man Graphenalgorithmen durch Operationen der linearen Algebra ausdrückt und dann sehr einfach algebraische Algorithmen implementiert. Weiterhin lernen die Teilnehmer, lineare Algebra als Analyse-Hilfsmittel für Graphenalgorithmen einzusetzen.

Ablauf und zugehörige Materialien

In der folgenden Tabelle werden die Inhalte der Termine angekündigt sowie nach der Veranstaltung die zugehörigen Materialien verlinkt. Beachten Sie bitte, dass der Ablaufplan vorläufig ist und sich noch ändern kann. Vor den Prüfungen gibt es noch einen zusätzlichen Termin zur Vorbereitung, an dem Fragen gestellt werden können.

KW Di (11:30-13:00) Do (15:45-17:15)
16 V1: Einführung V2: KW, MIS
17 Programmierübung in Poolraum 305 V3: Luby, EM
18 V4: Datenstrukturen ---
19 V5: Matrix-Matrix-Multiplikation V6: HS-Matrix-Matrix-Multiplikation, LP, MCL
20 V7: Bildsegmentierung Programmierübung in Poolraum 305
21 V8: Graphenzeichnen V9: Dyn. Lastbalancierung mit Diffusion
22 V10: Diffusionsbasierte Partitionierung ---
23 Programmierübung in Poolraum 305 V11: DBP, Ausdünnung
24 V12: Ausdünnung, auch spektral V13: Spektrale Ausdünnung, Lv=d
25 V14: Lv=d ---
26 V15: Abschluss Programmierübung in Poolraum 305
27 --- ---
28 Programmierübung in Poolraum 305 (Projektberatung)
29 Projektvorstellung

Skript

Beachten Sie: Das Skript dient nur zur Ergänzung und teilweise zur Vertiefung der Vorlesung! Es deckt die Inhalte der Veranstaltung nicht vollständig ab und erhebt diesen Anspruch auch nicht.

Übungsblätter

Hier erscheinen während des Semesters die Übungsblätter. Beachten Sie, dass die Zahl eher klein ist wegen des Schwerpunkts auf den Semesterprojekten.