Курс лекций «Эффективные алгоритмы» — различия между версиями

Материал из DISCOPAL
Перейти к: навигация, поиск
(Тренировка)
 
(не показано 217 промежуточных версий 10 участников)
Строка 1: Строка 1:
 +
__FORCETOC__
 +
<!--
 +
* [[Special:MediawikiQuizzer/GRE-CS-v01|Еженедельная проверка — сегодня экспериментальная]]
 +
-->
 +
<!--
 +
* [[Special:MediawikiQuizzer/Python|Приветственная созвонная проверка]]
 +
-->
 
{{SideBar|
 
{{SideBar|
{{Special:Wikilog/Blog:Advanced Algorithms/Template:BlogInformerLine/3/sort=wlp_talk_updated}}
+
{{Special:Wikilog/Blog:Advanced Algorithms/Template:BlogInformerLine/12/sort=wlp_talk_updated}}
 
|style=max-width:35%
 
|style=max-width:35%
 
}}
 
}}
 +
 +
<!--
 +
* [[Special:MediawikiQuizzer/Эффективные алгоритмы-Экзамен|Тест для экзамена]]
 +
-->
 +
* [[Special:MediawikiQuizzer/Algs-6-course-ispras-weekly|Созвонный тест по теортемам]]
  
 
Курс лекций «Эффективные алгоритмы» для 6 курса МФТИ.
 
Курс лекций «Эффективные алгоритмы» для 6 курса МФТИ.
  
Семестровый курс по выбору<ref>К экзамену допускаются только студенты, зарегистрировавшиеся до декабря [mailto:stas-fomin@yandex.ru email].</ref>
+
----
 +
<!-- {{:Blog:Advanced Algorithms/2021-09-03 Анонс «Эффективных алгоритмов-2021»}} -->
 +
----
 +
 
 +
<!--
 +
В целом голосование за время созвона прошло, результаты на странице [[Голосование за выбор времени созвона]],
 +
но если сильно изменится ситуация — заходите и переголосуйте там.
 +
-->
 +
 
 +
<!--
 +
Семестровый курс по выбору<ref>К экзамену допускаются только студенты, зарегистрировавшиеся до 10 октября [mailto:stas-fomin@yandex.ru email].</ref>
 
для студентов 6-го курса ФУПМ МФТИ.
 
для студентов 6-го курса ФУПМ МФТИ.
 +
-->
  
 +
;Преподаватель: [mailto:stas-fomin@yandex.ru С.А. Фомин]
  
;Лекторы: д.ф.-м.н. [mailto:nnkuz@ispras.ru Н.Н. Кузюрин], [mailto:stas-fomin@yandex.ru С.А. Фомин]
+
<!-- Запись на курс 2021 года завершена, всем спасибо, исключений нет. -->
  
В 2013 году курс проходит дистанционно.
+
Для ФУПМов 6 курса, желающих записаться на курс по выбору «Эффективные алгоритмы», нужно:
 +
{{:Как зарегистрироваться на курс}}
  
{{Блог:Advanced_Algorithms/Запись_на_осенний_семестр-2013_«Эффективных_алгоритмов»}}
+
+
 +
Зарегистрируйтесь на «лабе»
 +
* [[Lab17]]
  
* Проблемы → [mailto:stas-fomin@yandex.ru Стасу Фомину]
+
<poll>
 +
UNSAFE_ID=aa-20230901
 +
ALTERNATIVE
 +
OPEN_RESULTS
 +
OPEN_VOTERS
 +
AUTHORIZED
 +
ALLOW_REVOTE
 +
END_POLL 2023-11-27
 +
Записываемся на курс «Advanced Algorithms-2023»?
 +
Да
 +
Нет
 +
</poll>
 +
* Первое установочное занятие будет 8 сентября, в 18-30 в 903 КПМ
 +
<!--  Установочный созвон будет наверно 9 сентября, раньше обычно бессмысленно. -->
  
 +
<!--
 +
Прием экзамена, вторник, 2016-12-27, 11:30, [http://www.ispras.ru ИСПРАН], 301 аудитория.
 +
<poll>
 +
UNSAFE_ID=2016-12-23-exam
 +
ALTERNATIVE
 +
OPEN_RESULTS
 +
OPEN_VOTERS
 +
AUTHORIZED
 +
ALLOW_REVOTE
 +
END_POLL 2016-12-23
 +
Будете на экзамене 2016-12-23, 10:45?
 +
Да
 +
Нет
 +
</poll>
 +
* Если не набереться четырех студентов — возможно этот прием будет отменен.
 +
Процесс сдачи будет включать:
 +
* Фильтрацию входящих тестами (если совсем не готов —  не тратим время друг друга).
 +
* Вопросы по теме («почему так»), или те самые задачи, которые вы решали.
  
<!-- * [[Календарь_лекций]] -->
+
 
 +
Время последующих сдач пока не известно.
 +
-->
 +
 
 +
<!--
 +
Вводное занятие проведено — всем изучать материалы на
 +
[[Курс лекций «Эффективные алгоритмы»]] — книгу, видео и все-такое.
 +
Готовим темы из раздела [[#Фокус]]
 +
 
 +
{{!|Встречаемся в 903 КПМ, 4 октября, 18:30}}
 +
-->
 +
 
 +
Формат flipped classroom — т.е. по существующим материалам не будем повторять лекции, встречаться будем только для семинаров, и активной работы (решение задач, разбор сложных моментов, что-нибудь интересное придумаю) по заранее изученным материалам.
 +
 
 +
<!-- Возможно, если будут новые темы, будут удаленные лекции (которых попробуем и также записать и зафиксировать). -->
 +
 
 +
 
 +
Вопросы пишите на [mailto:stas-fomin@yandex.ru почту], или задавайте в [{{active-telegram-group-link}} группе].
 +
 
 +
<!--
 +
{{!|Важное:}} Деканат внезапно захотел список студентов <s>прямо сейчас</s> уже вчера. Так что просьба, определится быстрее и записаться как указано выше на курс ASAP.
 +
-->
 +
 
 +
----
 +
 
 +
* Проблемы → [mailto:stas-fomin@yandex.ru Стасу Фомину]
  
 
<html><center>
 
<html><center>
</p><div class="sites-embed-align-left-wrapping-off"><div class="sites-embed-border-on sites-embed sites-embed-full-width" style="width: 100%;"><h4 class="sites-embed-title">Успеваемость зарегистрированных студентов</h4><div class="sites-embed-object-title" style="display: none;">Эффективные алгоритмы(студенты).2007</div><div class="sites-embed-content sites-embed-type-spreadsheet"><iframe src="https://docs.google.com/spreadsheet/pub?key=0Ao6tsK_6FZElcGVLNjEtY3lfOHhkdkRQWTI1aUktUUE&single=true&gid=8&output=html" id="1695919049" frameborder="0" height="800" width="100%"></iframe></div></div>
+
</p><div class="sites-embed-align-left-wrapping-off"><div class="sites-embed-border-on sites-embed sites-embed-full-width" style="width: 100%;"><h4 class="sites-embed-title">Успеваемость зарегистрированных студентов</h4><div class="sites-embed-object-title" style="display: none;">Эффективные алгоритмы(студенты).2007</div><div class="sites-embed-content sites-embed-type-spreadsheet"><iframe src="https://docs.google.com/spreadsheet/pub?key=0Ao6tsK_6FZElcGVLNjEtY3lfOHhkdkRQWTI1aUktUUE&single=true&gid=9&output=html" id="1695919049" frameborder="0" height="500" width="100%"></iframe></div></div>
 
</div>
 
</div>
 
</center></html>
 
</center></html>
Строка 31: Строка 114:
 
Если вы в зеленой группе — вы кандидат на «отлично автоматом».
 
Если вы в зеленой группе — вы кандидат на «отлично автоматом».
  
 +
<!--
 
«Отличники-автоматом» будут выбраны с помощью жадного алгоритма, и вероятностого округления, с использованием настоящих случайных чисел с http://random.org
 
«Отличники-автоматом» будут выбраны с помощью жадного алгоритма, и вероятностого округления, с использованием настоящих случайных чисел с http://random.org
 +
-->
  
 +
 +
== Блок 1 — Алгоритмическая практика ==
 +
{{:Практикуемся В Алгоритмах}}
 +
 +
== Блок 2 — «Бизнес-моделирование» ==
 +
Моделирование труднорешаемых задач и решение из промышленными солверами.
 +
{{:Моделирование бизнес-задач}}
 +
 +
== Блок 3 — Моделирование труднорешаемых задач ==
 +
{{:Моделирование труднорешаемых задач}}
 +
 +
== Блок 4 — Теоретический ==
 +
Необязательно (если вы набрали нужные баллы другими блоками), но может быть полезно, у кого аллергия к коду, Pyomo, а хочется что-то читать и решать, как в старые добрые времена.
 +
Тут буду упражнения, и простые темы, по которым будут тесты.
 +
 +
=== ТеорУпражнения ===
 +
 +
Осенью 2023 достаточно 4 задач из двух тем.
 +
 +
{{:Решаем теоретические упражнения}}
 +
 +
 +
<!--
 +
== Блок 3 ==
 +
 +
Выберем несколько тем и теоретических задач.
 +
 +
Те, кто по результатам предущих блоков вышел на  «хор», смогут улучшить оценку (но не затягивайте, держите в курсе, если это делаете).
 +
----
 +
{{:НаучныйПоиск}}
 +
-->
 +
 +
<!--
 +
== Блок 1 ==
 +
{{vimeoembed|324745701|800|450}}
 +
 +
Простые классические алгоритмы. Динамическое программирование.
 +
Навыки мемоизации, работы с структурами данных.
 +
 +
 +
=== Теория ===
 +
* [[Несложно о сложности. Примеры алгоритмов]]
 +
* [[Жадный алгоритм в задачах о покрытии]]
 +
* [[Жадный алгоритм покрытия для почти всех исходных данных]]
 +
* [[Жадный алгоритм в задаче о рюкзаке]]
 +
* [[Динамическое программирование для задачи о рюкзаке]]
 +
* [[Полностью полиномиальная аппроксимационная схема (FPTAS) для задачи о рюкзаке]]
 +
* [[Вероятностная проверка тождеств]]
 +
 +
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для задачи упаковки]]
 +
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для задачи о рюкзаке]]
 +
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для SAT]]
 +
 +
* [[Вероятностный подсчет числа выполняемых наборов для ДНФ]]
 +
* [[MAX-SAT: вероятностное округление]]
 +
* [[MAX-CUT: вероятностное округление]]
 +
 +
* [[MAX-SAT: дерандомизация]]
 +
* [[Приближенный алгоритм для метрической задачи коммивояжера]]
 +
-->
 +
 +
<!--
 +
<!--
 +
== Блок 2 ==
 +
;Квест «4 задачи»: До 3 декабря
 +
* [[Blog:Advanced_Algorithms/2021-10-15_Practical_Block]]
 +
* Прохождение квеста гарантирует «уд»
 +
* Непрохождение → «неуд»
 +
 +
;Квест «2 задачи из Spojcoding/Codechefing»
 +
* До 15 декабря.
 +
* Прохождение квеста гарантирует «хор» (7)
 +
* Повторим условия:
 +
** Не Leetcoding
 +
** Только Python
 +
** Да, должна проходить TL
 +
 +
;Квест «4 задачи из Spojcoding/Codechefing»
 +
* До 15 декабря.
 +
* Прохождение квеста гарантирует «отл» (8)
 +
* Повторим условия:
 +
** Не Leetcoding
 +
** Только Python
 +
** Да, должна проходить TL
 +
-->
 +
 +
 +
<!--
 +
== Блок 3 ==
 +
Выберем несколько тем и теоретических задач.
 +
 +
Те, кто по результатам предущих блоков вышел на  «хор» до 12 декабря, смогут улучшить оценку
 +
* [[Blog:Advanced_Algorithms/2021-11-15_Research_Block]]
 +
-->
 +
 +
=== ТеорТемы ===
 +
Тут отобраны только детские темы про алгоритмы, никакой сложности, будем проверять, то что вы их читали тестами на созвонах — и так, можно будет набрать «переключающий балл» (отберем персентилями по сумме всех результатов). Плюс можно еще балл за задачи, ну или как-то вместе может они наберут балл, или как-то учтется в 10-бальной оценке.
 +
 +
{{SideBar40|Замечания по каждой презентации можно (и нужно) писать на вкладку «Обсуждение», для соответствующего PDF-файла.}}
 +
 +
* [[Несложно о сложности. Примеры алгоритмов]]
 +
 +
* [[Жадный алгоритм в задачах о покрытии]]
 +
* [[Жадный алгоритм покрытия для почти всех исходных данных]]
 +
* [[Жадный алгоритм в задаче о рюкзаке]]
 +
 +
* [[Динамическое программирование для задачи о рюкзаке]]
 +
* [[Полностью полиномиальная аппроксимационная схема (FPTAS) для задачи о рюкзаке]]
 +
 +
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для задачи упаковки]]
 +
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для задачи о рюкзаке]]
 +
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для SAT]]
 +
* [[Вероятностный подсчет числа выполняемых наборов для ДНФ]]
 +
* [[MAX-SAT: вероятностное округление]]
 +
* [[MAX-CUT: вероятностное округление]]
 +
* [[MAX-SAT: дерандомизация]]
 +
* [[Приближенный алгоритм для метрической задачи коммивояжера]]
 +
 +
* [[Формально об алгоритмах. Вычислительные модели]]
 +
* [[Временная и пространственная сложность алгоритмов]]
 +
* [[Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC]]
 +
 +
<!--
 +
=== Не будет на курсе в этом году ===
 +
 +
* [[Вероятностно проверяемые доказательства. PCP-системы. PCP-теорема]]
 +
* [[Вероятностные вычисления. Классы RP, coRP, ZPP, BPP]]
 +
* [[PCP и аппроксимируемость]]
 +
* [[Параллельный алгоритм Люби для максимального по включению независимого множества]]
 +
-->
 +
 +
<!--
 
= Тренировка =
 
= Тренировка =
 
[[Special:MediawikiQuizzer/Эффективные алгоритмы|Проверь себя]], помнишь ли элементарные понятия и факты из курса.
 
[[Special:MediawikiQuizzer/Эффективные алгоритмы|Проверь себя]], помнишь ли элементарные понятия и факты из курса.
 
Тест будет на экзамене, чтобы отсеять совсем невменяемых.
 
Тест будет на экзамене, чтобы отсеять совсем невменяемых.
  
= Задачи =
+
== Задачи ==
 +
* [[LeetCoding]]
 +
-->
 +
<!--
 
Все статьи в этой категории — задачи, которые можно пытаться решать.
 
Все статьи в этой категории — задачи, которые можно пытаться решать.
 
* [[:Category:Нерешенные задачи]].  Осталось  {{!|{{PAGESINCATEGORY: Нерешенные задачи}}}} нерешенных задач.
 
* [[:Category:Нерешенные задачи]].  Осталось  {{!|{{PAGESINCATEGORY: Нерешенные задачи}}}} нерешенных задач.
Любая активность, даже попытки решения  — хорошо.
 
После того, как задача решена, она перейдет в архив:
 
* [[:Category:Решенные задачи]] — кстати, полезно смотреть чужие решения.
 
  
 +
Решать надо создавая для решения ''подстраницу'' личной страницы, и ссылаясь в решении на задачу.
 +
;Пример: Задача [[Вероятностная_проверка_тождеств/Задачи/determinant]] → Решение [[Участник:StasFomin/Задача determinant]].
 
Cтатьи-решения задач помечать вставляя строку
 
Cтатьи-решения задач помечать вставляя строку
 
   
 
   
 
<pre><nowiki>[[Category:На проверку]]</nowiki></pre>
 
<pre><nowiki>[[Category:На проверку]]</nowiki></pre>
 
и подписываться на изменения («watch this page»).
 
и подписываться на изменения («watch this page»).
 +
 +
 +
Любая активность, даже попытки решения  — хорошо.
 +
После того, как задача решена, она перейдет в архив:
 +
* [[:Category:Решенные задачи]].
  
 
Проверенное решение перейдет в [[:Category:Решения]] или,
 
Проверенное решение перейдет в [[:Category:Решения]] или,
Строка 60: Строка 284:
 
[[:Category:Предложенные студентами задачи]]
 
[[:Category:Предложенные студентами задачи]]
  
= Лекции =
+
Все статьи в этой категории — задачи, которые можно пытаться решать.
* [[/Лекции осеннего семестра 2011]]
+
* [[:Category:Нерешенные задачи]].
** [http://narod.ru/disk/63720373001.d936acd53e1a20473d5073cbd232bc49/discopal.torrent.html торрент] с прошлогодними видео.
+
Любая активность, даже попытки решения  — хорошо.
 +
После того, как задача решена, она перейдет в архив:
 +
* [[:Category:Решенные задачи]] — кстати, полезно смотреть чужие решения.
  
* [[/Лекции осеннего семестра 2012]]
+
Cтатьи-решения задач помечать вставляя строку
 +
 +
<pre><nowiki>[[Category:На проверку]]</nowiki></pre>
 +
и подписываться на изменения («watch this page»).
  
= Темы =
+
Проверенное решение перейдет в [[:Category:Решения]] или,
 +
если возникнут вопросы-возражения в [[:Category:Проблемы в решении]].
 +
-->
  
Замечания по каждой презентации можно (и нужно) писать на вкладку «Обсуждение», для соответствующего PDF-файла.
+
= Материалы =
 
+
Наверно не пригодятся для курса 2022 года.
* [[Несложно о сложности. Примеры алгоритмов]]
+
* [[Формально об алгоритмах. Вычислительные модели]]
+
* [[Временная и пространственная сложность алгоритмов]]
+
* [[Полиномиальные сводимости и NP-полные задачи. Классы NP, coNP, NPC]]
+
* [[Вероятностные вычисления. Классы RP, coRP, ZPP, BPP]]
+
* [[Вероятностно проверяемые доказательства. PCP-системы. PCP-теорема]]
+
* [[PCP и аппроксимируемость]]
+
* [[Жадный алгоритм в задачах о покрытии]]
+
* [[Жадный алгоритм покрытия для почти всех исходных данных]]
+
* [[Приближенный алгоритм для метрической задачи коммивояжера]]
+
* [[Жадный алгоритм в задаче о рюкзаке]]
+
* [[Динамическое программирование для задачи о рюкзаке]]
+
* [[Полностью полиномиальная аппроксимационная схема (FPTAS) для задачи о рюкзаке]]
+
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для задачи упаковки]]
+
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для задачи о рюкзаке]]
+
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для SAT]]
+
* [[Вероятностная проверка тождеств]]
+
* [[Вероятностный подсчет числа выполняемых наборов для ДНФ]]
+
* [[MAX-SAT: вероятностное округление]]
+
* [[MAX-SAT: дерандомизация]]
+
<!-- {:Дерандомизация Люби} -->
+
* [[MAX-CUT: вероятностное округление]]
+
* [[Параллельный алгоритм Люби для максимального по включению независимого множества]]
+
  
 +
<!--
 +
== Видеолекции ==
 +
* [[/Лекции осеннего семестра 2011]]
 +
** [http://narod.ru/disk/63720373001.d936acd53e1a20473d5073cbd232bc49/discopal.torrent.html торрент] с прошлогодними видео.
 +
* [[/Лекции осеннего семестра 2012]]
 +
* [[Курс_лекций_«Сложность_алгоритмов»_(ИСПРАН,_3_курс_МФТИ)/Лекции_весеннего_семестра_2013]]
 +
-->
 
== Книга ==
 
== Книга ==
  
Строка 103: Строка 318:
  
 
Пишите замечания по содержимому — про проблемы с версткой и библиографией не писать, все там только в процессе.
 
Пишите замечания по содержимому — про проблемы с версткой и библиографией не писать, все там только в процессе.
 +
 +
[[:File:Book-advanced-algorithms.pdf]]
  
 
[[File:book-advanced-algorithms.pdf|512px]]
 
[[File:book-advanced-algorithms.pdf|512px]]
 +
 +
Смешное — [https://vk.com/im?sel=1712504&w=wall-54530371_213451%2F1a6855f382934ad3ee реакция «обычных программистов»]
 +
  
 
== Примечания и ссылки ==
 
== Примечания и ссылки ==
 
* Рекомендуется прочитать хотя бы [http://ru.wikiversity.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B8_%D0%BD%D0%B0%D1%83%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B2%D1%8B%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BD%D0%B0_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA%D0%B5_Python первые лекции] по введению в Python и научные вычисления.
 
* Рекомендуется прочитать хотя бы [http://ru.wikiversity.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B8_%D0%BD%D0%B0%D1%83%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B2%D1%8B%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D0%BD%D0%B0_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA%D0%B5_Python первые лекции] по введению в Python и научные вычисления.
  
<references/>
+
==  Полезная сопутствующая литература по курсу.  ==
 +
 +
* Очень хорошие лекции по классической теории сложности, написанные одним из корифеев оной: [http://www.wisdom.weizmann.ac.il/%7Eoded/cc.html Introduction to Complexity Theory by Oded Goldreich]
 +
* Более краткий [http://www.cs.technion.ac.il/%7Ecs236313/ курс по классической теории сложности], университет Technion.
 +
* Еще один классический [http://www.cs.yale.edu/HTML/YALE/CS/HyPlans/lovasz/complex.ps курс лекций по теории сложности от László Lovász.]
 +
* ''А. Китаев, А. Шень, М. Вялый'', [http://discopal.ispras.ru/img_auth.php/9/96/Qbook_.pdf Классические и квантовые вычисления] — замечательная книга. Содержит отличное введение в теорию сложности.
 +
* ''С. Дасгупта, Х. Пападимитриу, У. Вазирани'', Алгоритмы [http://www.math.nsc.ru/LBRT/k5/OR-MMF/dasgupta_2014.pdf]
 +
 
 +
 
 +
----
 +
{{:Библиотека}}

Текущая версия на 05:44, 3 февраля 2024


Курс лекций «Эффективные алгоритмы» для 6 курса МФТИ.




Преподаватель
С.А. Фомин


Для ФУПМов 6 курса, желающих записаться на курс по выбору «Эффективные алгоритмы», нужно:

  • Зарегистрироваться здесь. Залогинится.
  • Зайти на страницу настроек, указать свой email и подтвердить его.
  • На своей личной странице (это не страница настроек, это то, что сверху слева, с иконкой человечка), написать хотя бы ФИО и группу.
    • Боже, как много народу с рассеянным вниманием уже до сюда не дочитывает.
  • Присоединится к телеграмм-группе.
  • Отметится в этом голосовании:

+ Зарегистрируйтесь на «лабе»

Записываемся на курс «Advanced Algorithms-2023»?

Да14
100%
3xMike, Abatur, Alyona Urmashova, Bagurgl, Igorvozhga, Ivanstepanov, Lachin Sergey, LightVillet, OMShitikov, Sanya, Serj964, Sfirstov, Анна Дмитриенко, М05-204, Сергей Артерчук
Нет0
0%

Вы должны войти в систему, чтобы участвовать в этом голосовании.

  • Первое установочное занятие будет 8 сентября, в 18-30 в 903 КПМ


Формат flipped classroom — т.е. по существующим материалам не будем повторять лекции, встречаться будем только для семинаров, и активной работы (решение задач, разбор сложных моментов, что-нибудь интересное придумаю) по заранее изученным материалам.


Вопросы пишите на почту, или задавайте в группе.



Успеваемость зарегистрированных студентов

В списке вы можете видеть разные цифры, отражающие вашу активность по темам курса. В конце — некоторые суммарные метрики, рассчитанные по волшебным формулам.

Если вы в зеленой группе — вы кандидат на «отлично автоматом».


Блок 1 — Алгоритмическая практика

2021-10-15 Practical Block 2021-11-03 14-27-56 image0.png

Концептуально:

2021-10-15 Practical Block 2021-11-03 15-02-30 image0.png

2021-10-15 Practical Block 2021-11-03 14-24-09 image0.png

(Их там 64)

    • Не нужно брать десятки задач на себя сразу, и освобождайте то, что не получается.
  • Решенное
    • Ну смотрите, как оформлено в прошлые годы
    • Решение на подстранице вашей личной страницы
      • Вики-ссылка на задачу
      • Python-код в «<source lang="python"></source>»
      • Метка «{{checkme}}», когда решите.
2021-10-15 Practical Block 2021-11-03 14-22-47 image0.png

(Их там 10)


  • Как легче решать Python
    • Загрузка данных
    • Выбирайте более свежий CPython или PyPy.

Блок 2 — «Бизнес-моделирование»

Моделирование труднорешаемых задач и решение из промышленными солверами. Концептуально:

  • Win-Win!
  • Бизнес-аналитикам, алгоритмистам, прожект и продукт-менеджерам.
  • Воркфлоу «взятия задачи» аналогичен блоку «Практикуемся_В_Алгоритмах»
    • Только здесь, в вики, на «странице решения» обсуждаем постановку (если что-то непонятно), а решением будет юпитер-ноутбук в Lab17.
  • Надо решить одну! задачу, но очень желательно сделать это красиво!
    • Если все совсем шикарно — бонусные очки (если задача окажется сложной — тоже).
  • Идем на Lab17
  • «adv2022-course-pyomo-business-optimization» — курсы.
    • Если совсем новые в юпитер-ноутбуках — см. jupyter-intro
    • Параллельно можно смотреть воркшоп по Pyomo
    • Можно править, комментировать, но без вандализма, полезные улучшения (визуализации, исправления ошибок → бонус).
    • Там будет видео в каждом питон-ноутбуке.
  • Оформляем свои ноутбуки в папке «homeworks-2023», заведите там подпапку по вашему логину, желательно без пробелов.
  • Учимся на готовых решениях коллег - Решенные бизнес задачи, ну и в папке «optprob»


Блок 3 — Моделирование труднорешаемых задач

Обязательно посмотрите

Цели: для осеннего курса 2023, где собрались скорее заинтересованные практикой, чем сложностью задач, можно

  • Сделать одну задачу целиком (визуализация, постановка в ЦЛП и сведение от 3SAT)
  • Или пару задач «поверхностно» — постановка + визуализация (это легкая часть), без части про сведение от 3SAT и тестирования (это может быть очень головоломно).
  • Можно сделать и больше, такой же блок, может заменить решение задачи из Моделирование бизнес-задач, если те почему-то не понравились.
  • Может можно будет даже сделать и меньше, если будет сделано качественно (красивая визуализация, или сложная задача и т.п) — т.е. не надо гнать количество, лучше сделать хорошо и красиво.
  • Разумеется, можно использовать все, что найдете в интернете (код, статьи, книги), или подскажут нейросети (но они обычно подсказывают неверно).


Проблема текущих подходов.

Моделирование труднорешаемых задач 2023-04-24 14-45-02 image0.png

Проблема текущих подходов к преподаванию вычислительной сложности и труднорешаемых задач:

  • «ненужная заумь для ботанов»
  • «всякой фигни как матло у нас нет, у нас проектный подход»© (день открытых дверей МФТИ).
  • множество книг, слайдов, видео и т.п. — но все как правило перепев «ГД», на досках или одноразовых веселых видео.
    • но не «живые модели»!

Результат .

  • Нет навыков проверяемых доказательств
  • Не получаются навыки работы с труднорешаемыми задачами.
    • Мучать «эвристики» и «нейросети» не приходя в сознание.
      • «Какая у вас задача» — ну мы тут «GAN» сети пробовали, вот теперь трансформеры… — Задача то какая?


Что делать?.

  • Научится формализованно формулировать
    • ЦЛП
    • 3SAT
  • Использовать решатели
    • ЦЛП (cbc, coin, SCIP, CPLEX, GUROBI, COPT, MIPT…)
    • SAT (см. SAT-Races [1]).

Тогда можно .

  • Часто решить задачу для реальных данных сходу
    • Или покрутить постановку чтобы задача решалась (релаксация бизнес-ограничений).
  • Начать тестировать
    • Алгоритмы полиномиальные в среднем
    • Приближенные алгоритмы с гарантией точности
    • Вероятностные алгоритмы
    • Эвристики
  • Доказать труднорешаемость
    • Конструктивное сведение кодом, тестирование
    • Потом статья с объяснением.

Конструктивные алгоритмические доказательства .

Что вы получите .


  • → Бизнес-аналитик-алгоритмист! (нарасхват!)
  • → Курсовые-дипломы-статьи в JN
    • В любой ситуации

С чем работаем .

  • Настоящие классические задачи в одном месте (ГД+ВК+…)
    • Open Classic Hard Problems
      • Не пугайтесь, вам достаточно изучить одну задачу… но можно и все.
        • Не «книга, толщиной защищающая от прочтения»
  • Там (см. беджики-ссылки)
    • Постановки
    • Наброски ноутбуков для всех задач в Lab17
    • Частично готовая модель
        • тестовые данные (генератор)
        • визуализация
        • сведение к ЦЛП через Pyomo
        • сведение с 3SAT к задаче
        • вероятностное тестирование
        • видео с разьяснениями

Начать с простого .

Ваш квест .

  • Pyomo-сведение к ЦЛП → PyomoLogo.png — есть Pyomo-формулировка для ЦЛП., Data-vis-logo.png — есть тестовые данные и визуализация.
  • 3SAT-сведение к задаче → Npc-reduction-python-logo.png — есть сведение на Python NP-полной задачи к данной.
  • Вероятностное тестирование → Yes-you-can-icon.png Можно доработать — сделать Вероятностное тестирование NPC-сведения!
  • Можно
    • все для одной задачи,
    • можно для разных (исправление ошибки или улучшение — ОК)
Желательно напрямую с 3SAT .

Без классического дерева сведения (но можно копировать функции сведения тех задач).

Моделирование труднорешаемых задач 2023-04-27 00-05-30 image0.png

Как с этим работаем .

  • Выбирайте задачи из Open Classic Hard Problems, переходите к редактированию по «Беру…» →
    • Зарезервированные задачи просто помечаются в том же списке, для простоты.
    • Воркфлоу «взятия задачи» аналогичен блоку «Практикуемся_В_Алгоритмах»
    • Только здесь, в вики, на «странице решения» обсуждаем постановку (если что-то непонятно), а решением будет юпитер-ноутбук в Lab17.
  • Всего должно хватать в нашем Lab17
  • Как поотлаживаться локально через VSCode — потом.


Еще раз обо всем этом на одном слайде .

Файл:Idea-hard-problems-course.svg

Картинка в полный размер

Блок 4 — Теоретический

Необязательно (если вы набрали нужные баллы другими блоками), но может быть полезно, у кого аллергия к коду, Pyomo, а хочется что-то читать и решать, как в старые добрые времена. Тут буду упражнения, и простые темы, по которым будут тесты.

ТеорУпражнения

Осенью 2023 достаточно 4 задач из двух тем.

  • Нужно быть залогиненным
    • Скрыто из интернета
  • Надо решить N задач из M разных разделов.
  • Либо одну бонусную задачу — считаем, что ее решение закрывает квест.
  • Выбирайте задачи из Open Exercises, переходите к редактированию по «Беру…»
    • помечайте их как {{reserve-task|~~~~~}}
    • Решение на подстранице вашей личной страницы
      • Вики-ссылка на задачу
      • Решение — можно использовать текст, латех целиком внутри тега «latex», или просто вставки математики внутри тега «m»
      • На худой конец — очень аккуратно оформить на листочке, сфотографировать, загрузить файлы (разберетесь).
      • Метка «{{checkme}}», когда решите.
      • Внизу вставка всего этого по клику →
  • Они попадут в Категория:На проверку
  • Все как обычно в наших квестах.




ТеорТемы

Тут отобраны только детские темы про алгоритмы, никакой сложности, будем проверять, то что вы их читали тестами на созвонах — и так, можно будет набрать «переключающий балл» (отберем персентилями по сумме всех результатов). Плюс можно еще балл за задачи, ну или как-то вместе может они наберут балл, или как-то учтется в 10-бальной оценке.

Замечания по каждой презентации можно (и нужно) писать на вкладку «Обсуждение», для соответствующего PDF-файла.


Материалы

Наверно не пригодятся для курса 2022 года.

Книга

Специальная верстка для чтения с ноутбуков и КПК:

  • альбомная ориентация
  • крупные беззасечные шрифты

Кому не нравится — пишите обоснованные протесты (почему, конструктивные предложения).

Пишите замечания по содержимому — про проблемы с версткой и библиографией не писать, все там только в процессе.

File:Book-advanced-algorithms.pdf

Book-advanced-algorithms.pdf

Смешное — реакция «обычных программистов»


Примечания и ссылки

  • Рекомендуется прочитать хотя бы первые лекции по введению в Python и научные вычисления.

Полезная сопутствующая литература по курсу.