Qualifikationsziele: Die Studentinnen und Studenten beherrschen grundlegende Kenntnisse der gängigen Entwurfstechniken für Algo- rithmen und können Algorithmen mit ihrer Hilfe entwerfen. Sie können Algorithmen in Bezug auf ihren Laufzeit- und Speicherbedarf analysieren und dabei auch fortgeschrittene Analysemethoden verwenden. Sie haben ein grund- legendes Verständnis der Theorie der NP-Vollständigkeit. Sie kennen die gängigen Komplexitätsklassen und kön- nen einfache Probleme in ihrer Komplexität einordnen. Sie vertiefen diese Fähigkeiten selbstständig in einem aus- gewählten Themengebiet der höheren Informatik. Die Studentinnen und Studenten können Komplexere Algorith- men auf eines der folgenden Themen anwenden: Verteilte Systeme, Mustererkennung, Datenbanktechnologie oder Künstliche Intelligenz.

Inhalte: Es werden Aspekte folgender Themen behandelt: Wege- und Flussprobleme in Graphen, String-Matching, rando- misierte Algorithmen, amortisierte Analyse, das „Master-Theorem“ zur Analyse von Teile-und-herrsche-Rekursions- gleichungen, NP-Vollständigkeit, Approximationsalgorithmen für schwere Probleme, zahlentheoretische Algorith- men (einschließlich RSA-Kryptosystem), Arithmetische Algorithmen und Schaltkreise sowie schnelle Fourier- Transformation. Diese werden anschließend vertieft. Es können folgenden Themen zusätzlich behandelt werden: – Verteilte Systeme, Verteilte Algorithmen, Verteilte Datenverwaltung, Suchverfahren für die Lösung kombinatori- scher Aufgaben, – Prädikatenlogik und ihre Mechanisierung, Resolution und Theorembeweise, wissensbasierte und Expertensys- teme, Diffuse Logik, – Baye’sche Verfahren der Mustererkennung, Clustering, Expectation-Maximization, Neuronale Netze und Lern- algorithmen, Assoziative Netze, Rekurrente Netze. Computer-Vision mit neuronalen Netzen, – Datenbank-Zugriffstechniken und Anfrageoptimierung, Realisierung von Transaktionen, insbesondere Synchro- nisationsverfahren, die technische, Maßnahmen, die Datenbanksysteme fehlertolerant machen. Verfahren zur effizienten Verwaltung andersartiger großer Datenbestände, insbesondere von XML-Dokumenten, korrekte Im- plementierung transaktionaler Garantien in Datenverwaltungssystemen.