Αλγόριθμοι Δικτύων και Πολυπλοκότητα (ΣΗΜΜΥ, ΣΕΜΦΕ, ΜΠΛΑ)
εαρινό εξάμηνο 2010-11
Γενικά
Διδάσκοντες
- Άρης Παγουρτζής, Επίκ. Καθηγητής ()
- Στάθης Ζάχος, Καθηγητής ()
Έναρξη μαθήματος
Το πρώτο μάθημα θα γίνει στις 8/3/2011, στην αίθουσα 1.1.29 (παλιό κτ. Ηλεκτρολόγων)
Ανακοινώσεις
Διαλέξεις
- Τρίτη 11:00-15:00, Παλιό Κτήριο Ηλεκτρολόγων ΕΜΠ, αίθουσα 1.1.29.
Περιεχόμενο μαθήματος
Το αντικείμενο του μαθήματος είναι η θεωρητική μελέτη υπολογιστικών προβλημάτων που σχετίζονται με δίκτυα, κυρίως υπολογιστών και επικοινωνιών. Ορισμένα από τα θέματα που θα καλυφθούν:
- Υπολογιστική πολυπλοκότητα και προσεγγισιμότητα γραφοθεωρητικών προβλημάτων που περιγράφουν προβλήματα δικτύων: Vertex Cover, Traveling Salesman Problem, Steiner tree, Maximum Flow, Maximum Edge-Disjoint Paths, Multicommodity Flow, Facility Location, Multicut, k-Center, Clustering.
- Ειδικά προβλήματα βελτιστοποίησης σε δίκτυα: δρομολόγηση και ανάθεση συχνοτήτων σε οπτικά δίκτυα, αλγόριθμοι πλοήγησης, προγραμματισμός δρομολογίων οχημάτων. Πρωτόκολλα δρομολόγησης TCP/IP και BGP, compact routing, geometric routing.
- Κατανεμημένα πρωτόκολλα: εκλογή αρχηγού, broadcasting, gossiping, byzantine agreement, secret sharing. Ασύρματα / μεταβαλλόμενα δίκτυα. Συγχρονισμένοι και ασύγχρονοι αλγόριθμοι. Fault tolerance. Κίνηση αυτόνομων οντοτήτων, εντοπισμός βλαβών, συναντήσεις, εξερεύνηση δικτύων.
- Στοιχεία θεωρίας παιγνίων: σημεία ισορροπίας Nash, "κόστος της αναρχίας". Εγωιστική δρομολόγηση σε κλασικά, ασύρματα και οπτικά δίκτυα. Σύγκλιση σε ισορροπίες Nash και σχεδίαση μηχανισμών.
Βιβλιογραφία
- Vijay V. Vazirani. Approximation Algorithms. Springer, 2001. (Preliminary draft: πληκτρολογήστε το URL http://www.corelab.ntua.../courses/netalg/book)
- Nancy A. Lynch. Distributed Algorithms. Morgan Kaufmann Publishers, San Mateo, CA, 1996.
- Dorit S. Hochbaum. Approximation Algorithms for NP-Hard Problems. PWS Publishing Company, 1997.
- Robert E. Tarjan. Data Structures and Network Algorithms. SIAM, 1983.
- Ravindra K. Ahuja, Thomas L. Magnanti, James B. Orlin. Network flows. Theory, Algorithms, and Applications. Prentice-Hall, 1993.
- Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, Clifford Stein. Introduction to algorithms, 2nd edition. The MIT Press, 2001.
Πληροφορίες
- Άρης Παγουρτζής, Γραφείο 1.1.4, Σχολή ΗΜΜΥ Ε.Μ.Π. Τηλ: 210 7721640, e-mail: pagour [AT] cs [DOT] ntua [DOT] gr
Ανακοινώσεις
- [13/04/11] Θα πρέπει να επιλέξετε θέμα παρουσίασης το αργότερο μέχρι τις 2/5/2011. Εκτός από τα προτεινόμενα paper (παρακάτω) μπορείτε να παρουσιάσετε κάποιο κεφάλαιο από τα 11, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, και 27 του βιβλίου του Vazirani.
- [12/04/11] Ανακοινώθηκε η πρώτη σειρά ασκήσεων εδώ. Ημερομηνία παράδοσης: 4/5/2011.
Υλικό μαθήματος
Διαφάνειες και ασκήσεις
Πρόσθετο υλικό (από παρουσιάσεις φοιτητών προηγουμένων ετών)
Προτεινόμενα papers για παρουσίαση
- Πληκτρολογήστε το URL http: //www.corelab.ntua.../courses/netalg/papers2read
Links
- Advanced Algorithms Lecture Notes and Study Material, MIT opencourseware, MIT.
- Distributed Algorithms course, N. Lynch, MIT.
- Principles of Distributed Computing course, R. Wattenhofer, ETH Zurich.
- Distributed Network Algorithms course, G. Pandurangan, Purdue University.