Předmět: Teoretické základy informatiky II

» Seznam fakult » PRF » KI
Název předmětu Teoretické základy informatiky II
Kód předmětu KI/TZI2
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 3
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Přibyl Jiří, PhDr. Ph.D.
  • Kuřil Martin, RNDr. Ph.D.
Obsah předmětu
1. Rekurence a základní metody řešení rekurencí: substituční metoda, iterační metoda 2. Redukce rekurencí na algebraické rovnice: homogenní lineární rekurence, charakteristický polynom, charakteristické kořeny 3. Speciální funkce: funkce dolní a horní celé části, logaritmy, binomické koeficienty, binomická věta 4. Asymptotika: asymptotická hierarchie, O-, Theta- a Omega-notace, relace mezi asymptotickými notacemi, manipulace s O-notací, asymptotika a rekurence: analýza algoritmů rozděl a panuj 5. Euklidův algoritmus a prvočísla: Euklidův algoritmus: největší společný dělitel, nejmenší společný násobek, rozšířený Euklidův algoritmus, analýza Euklidova algoritmu; prvočísla: Základní věta aritmetiky, Eratosthenovo síto, Eulerova funkce phi, Prvočíselná věta 6. Kongruence: zbytkové třídy modulo n, řešení lineárních kongruencí, Čínská věta o zbytcích, modulární umocňování, Malá Fermatova věta, Eulerova věta 7. Diskrétní logaritmy: primitivní kořeny, diskrétní logaritmus 8. Základní pojmy z teorie grafů: orientovaný a neorientovaný graf, vrcholy, hrany, incidence, stupně, reprezentace grafů: seznamy sousedů, matice sousednosti, matice incidence 9. Další vlastnosti grafů: sledy, tahy, cesty, cykly, souvislé komponenty, silně souvislé komponenty, vrcholová souvislost, hranová souvislost, isomorfismus, regularita, vrcholově symetrický graf, hranově symetrický graf, podgrafy, úplné grafy, bipartitní grafy, stromy, kostry grafu, rovinné grafy, Kuratowského věta, průměr grafu, multigrafy, hypergrafy 10. Párování a barvení v grafech: párování, perfektní párování, Hallova věta, Talleova věta, hranové barvení, Vizingova věta, vrcholové barvení, chromatické číslo 11. Cestování grafem: eulerovský tah, eulerovský graf, hamiltonovská cesta, hamiltonovský graf, prohledávání do šířky, prohledávání do hloubky, minimální kostra, Kruskalův algoritmus, Primův algoritmus, problém obchodního cestujícího 12. Stromy: strom, les, kořenový strom, hloubka stromu, uspořádaný strom, binární strom, reprezentace binárních stromů 13. Základy teorie složitosti: některé třídy složitosti: rozhodovací problém, třída P, třída NP; polynomiální redukce: NP-těžký problém, NP-úplný problém; výpočetně obtížné problémy teorie grafů

Studijní aktivity a metody výuky
nespecifikováno
Výstupy z učení
Kurz je koncipován jako úvodní kurz, který má prezentovat vybrané partie z diskrétní matematiky a teorie grafů s ohledem na potřeby v dalších oblastech informatiky, jako je algoritmizace, kódování a šifrování, či optimalizace.

Předpoklady
nespecifikováno
KI/TZI1

Hodnoticí metody a kritéria
nespecifikováno
Požadavky k zápočtu: V prvním týdnu zkouškového období se bude psát jedna zápočtová písemná práce. Zápočet bude udělen za získání aspoň 70 bodů ze 100 možných. V případě nezískání zápočtu je možné zápočtovou písemnou práci dvakrát opakovat, přičemž podmínky udělení zápočtu jsou stále stejné.
Doporučená literatura
  • Graham, R. L., Knuth, D. E., Patashnik, O. Concrete Mathematics. Addison - Wesley Publishing Company, 1994.
  • Gruska, J. Foundations of Computing. International Thomson Computer Press, 1997.
  • Knuth, D. E. Umění programování, 1. díl, Základní algoritmy. Computer Press, a.s., Brno, 2008.
  • Matoušek, J., Nešetřil, J. Kapitoly z diskrétní matematiky. Karolinum, Praha, 2010.
  • Rigo, M. Advanced Graph Theory and Combinatorics. ISTE Ltd and John Wiley & Sons, Inc., 2016.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr