Online-Algorithmen

Termine

Art Wann Wo Beginn Dozent(in)
V4 Montag 12:15 - 13:45
Mittwoch 12:15 - 13:45
CP1-HSZ / Hörsaal 3 9. April 2018 Heiko Röglin
Ü2 Montag 10:00 - 11:30
Freitag 10:00 - 11:30
INF / B-IT / Seminarraum 2.050, Informatik V 16. April 2018 Anna Großwendt

Bitte melden Sie sich bis Freitag (13.04.2018, 23:59 Uhr) über das TVS (https://puma.cs.uni-bonn.de/index.php) für eine der Übungsgruppen an.

Am 23.04.18 findet keine Vorlesung statt.

Am 20.4.18 sowie 23.04.18 finden keine Übungen statt.

Inhalt

Bei der Lösung von Optimierungsproblemen sind wir in den einführenden Vorlesungen stets davon ausgegangen, dass die konkrete Eingabe dem Algorithmus von Anfang an komplett bekannt ist. In manchen Anwendungen ist das aber nicht der Fall und die Eingabe wird erst Schritt für Schritt aufgedeckt. Probleme mit dieser Eigenschaft nennt man Online-Probleme. Die Speicherverwaltung eines Rechners muss beispielsweise bei dem Ausführen eines Programms, ohne dessen zukünftiges Verhalten zu kennen, entscheiden, welche Seiten im CPU-Cache gehalten und welche in den Hauptspeicher ausgelagert werden. Auch im Wirtschaftsleben sind Online-Probleme keine Seltenheit. Autofahrer stehen beispielsweise oft vor der Entscheidung, wann sie eine Tankstelle anfahren, ohne die Entwicklung der Spritpreise in den nächsten Tagen zu kennen.

Man könnte meinen, dass man bei solchen Online-Problemen algorithmisch wenig ausrichten kann. Weiß man nicht, auf welche Seiten ein Programm als nächstes zugreifen wird, so kann man scheinbar keine sinnvolle Entscheidung treffen, welche Seiten in den Hauptspeicher ausgelagert werden sollten. Tatsächlich ist dies aber nicht der Fall und man kann durch geschicktes Verhalten bei Online-Problemen besser abschneiden als bei beliebigem Verhalten. Wir werden uns in der Vorlesung mit dem Entwurf und der Analyse von solchen Online-Algorithmen beschäftigen.

Datum Inhalt
9. April 1 Einleitung
2 Paging
2.1 Deterministische Algorithmen
2.1.1 Markierungsalgorithmen
11. April 2.1.1 Markierungsalgorithmen (Fortsetzung)
2.1.2 Untere Schranken
2.1.3 Optimaler Offline-Algorithmus
16. April 2.1.3 Optimaler Offline-Algorithmus (Fortsetzung)
2.1.4 Zusammenfassung der Ergebnisse
2.2 Randomisierte Algorithmen
2.2.1 Potentialfunktionen
18. April2.2.2 Analyse von RANDOM

Übungsblätter

Literatur

Die Inhalte der Vorlesung finden sich in diesem Skript.

Weitere empfohlene Literatur:

  • [BE05] Allan Borodin und Ran El-Yaniv. Online Computation and Competitive Analysis. ISBN: 978-0521619462, Cambridge University Press, 2005.
  • [Bl09] Norbert Blum. Skript zur Vorlesung Online-Algorithmen. Universität Bonn, Sommersemester 2009.

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