Курс «Эффективные алгоритмы» для МФТИ — различия между версиями
StasFomin (обсуждение | вклад) |
StasFomin (обсуждение | вклад) |
||
(не показано 179 промежуточных версий 10 участников) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
− | <!-- * [[Special:MediawikiQuizzer/Эффективные алгоритмы-Экзамен|Тест для экзамена]] | + | __FORCETOC__ |
− | * [[Special:MediawikiQuizzer/Algs-6-course-ispras-weekly| | + | * [[Special:MediawikiQuizzer/Python|Созвонный тест]] |
+ | <!-- | ||
+ | * [[Special:MediawikiQuizzer/GRE-CS-v01|Созвонный тест]] | ||
+ | --> | ||
+ | {{SideBar| | ||
+ | {{Special:Wikilog/Blog:Advanced Algorithms/Template:BlogInformerLine/12/sort=wlp_talk_updated}} | ||
+ | |style=max-width:35% | ||
+ | }} | ||
+ | <!-- | ||
+ | * [https://логос.испран.рф/mipt-course-03/hard-problems.svg Частичный обзор курса] | ||
+ | * [https://логос.испран.рф/mipt-course-06/course-algorigthms-balls.drawio.svg Баллы и путь прохождения] | ||
+ | --> | ||
+ | ---- | ||
+ | * [[Blog:Advanced_Algorithms/2024-09-08_Презентация_курса_«на_осень_2024»]] | ||
+ | ---- | ||
+ | |||
+ | <!-- | ||
+ | * [[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. | ||
+ | |||
+ | ---- | ||
+ | <!-- {{: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. | ||
+ | --> | ||
<!-- | <!-- | ||
Строка 9: | Строка 37: | ||
--> | --> | ||
− | ; | + | ;Преподаватель: [mailto:stas-fomin@yandex.ru С.А. Фомин] |
+ | |||
+ | <!-- Запись на курс 2021 года завершена, всем спасибо, исключений нет. --> | ||
Для ФУПМов 6 курса, желающих записаться на курс по выбору «Эффективные алгоритмы», нужно: | Для ФУПМов 6 курса, желающих записаться на курс по выбору «Эффективные алгоритмы», нужно: | ||
{{:Как зарегистрироваться на курс}} | {{:Как зарегистрироваться на курс}} | ||
+ | |||
+ | <!-- | ||
+ | + | ||
+ | Зарегистрируйтесь на «лабе» | ||
+ | * [[Lab17]] | ||
+ | --> | ||
+ | |||
<poll> | <poll> | ||
− | UNSAFE_ID=aa- | + | UNSAFE_ID=aa-20240901 |
ALTERNATIVE | ALTERNATIVE | ||
OPEN_RESULTS | OPEN_RESULTS | ||
Строка 21: | Строка 58: | ||
AUTHORIZED | AUTHORIZED | ||
ALLOW_REVOTE | ALLOW_REVOTE | ||
− | END_POLL | + | END_POLL 2024-10-30 |
− | Записываемся на курс «Advanced Algorithms- | + | Записываемся на курс «Advanced Algorithms-2024»? |
Да | Да | ||
Нет | Нет | ||
</poll> | </poll> | ||
+ | * Первое установочное занятие будет 6 сентября, в 18-30 в 907 КПМ | ||
+ | <!-- Установочный созвон будет наверно 9 сентября, раньше обычно бессмысленно. --> | ||
<!-- | <!-- | ||
Строка 50: | Строка 89: | ||
--> | --> | ||
+ | <!-- | ||
Вводное занятие проведено — всем изучать материалы на | Вводное занятие проведено — всем изучать материалы на | ||
[[Курс лекций «Эффективные алгоритмы»]] — книгу, видео и все-такое. | [[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. | 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). --> | <!-- 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]. | |
− | + | ||
− | Вопросы пишите на [mailto:stas-fomin@yandex.ru почту], или задавайте в [ | + | |
<!-- | <!-- | ||
Строка 67: | Строка 108: | ||
--> | --> | ||
+ | ---- | ||
+ | * Проблемы → [mailto:stas-fomin@yandex.ru Стасу Фомину] | ||
− | ---- | + | <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=9&output=html" id="1695919049" frameborder="0" height="500" width="100%"></iframe></div></div> |
− | + | </div> | |
+ | </center></html> | ||
+ | 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». | |
+ | |||
+ | <!-- | ||
+ | «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. | ||
+ | == Бонусные квесты == | ||
+ | === Визуализация алгоритмов === | ||
+ | {{:Визуализация алгоритмов}} | ||
+ | === Изучение тестов по Computer Science === | ||
+ | {{:Изучение тестов по Computer Science}} | ||
+ | === ТеорУпражнения === | ||
+ | Осенью 2024 достаточно 4 задач из двух тем. | ||
+ | {{:Решаем теоретические упражнения}} | ||
− | + | === Разбор статей === | |
+ | {{:Разбор статей}} | ||
− | |||
− | + | === Для избранных === | |
− | + | * Обычно согласовывается с посещающими студентами, выбор некой темы, связанной и с алгоритмами, сложностью и областью научно-практических интересов студента. | |
− | + | ||
− | + | ||
− | |||
− | |||
− | + | <!-- | |
+ | == 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]] | * [[Несложно о сложности. Примеры алгоритмов]] | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
* [[Жадный алгоритм в задачах о покрытии]] | * [[Жадный алгоритм в задачах о покрытии]] | ||
* [[Жадный алгоритм покрытия для почти всех исходных данных]] | * [[Жадный алгоритм покрытия для почти всех исходных данных]] | ||
Строка 123: | Строка 187: | ||
* [[Динамическое программирование для задачи о рюкзаке]] | * [[Динамическое программирование для задачи о рюкзаке]] | ||
* [[Полностью полиномиальная аппроксимационная схема (FPTAS) 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 упаковки]] | ||
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для задачи о рюкзаке]] | * [[Полиномиальный в среднем алгоритм для задачи о рюкзаке]] | ||
* [[Полиномиальный в среднем алгоритм для SAT]] | * [[Полиномиальный в среднем алгоритм для SAT]] | ||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
− | |||
* [[Вероятностный подсчет числа выполняемых наборов для ДНФ]] | * [[Вероятностный подсчет числа выполняемых наборов для ДНФ]] | ||
* [[MAX-SAT: вероятностное округление]] | * [[MAX-SAT: вероятностное округление]] | ||
* [[MAX-CUT: 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]] | * [[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. | ||
Строка 154: | Строка 277: | ||
== 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. | ||
− | Решать надо создавая для решения ''подстраницу'' страницы | + | 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]]. | ;Пример: Задача [[Вероятностная_проверка_тождеств/Задачи/determinant]] → Решение [[Участник:StasFomin/Задача determinant]]. | ||
Cтатьи-решения задач помечать вставляя строку | Cтатьи-решения задач помечать вставляя строку | ||
Строка 179: | Строка 305: | ||
Эти задачи заводим в | Эти задачи заводим в | ||
[[:Category:Предложенные студентами задачи]] | [[:Category:Предложенные студентами задачи]] | ||
− | |||
− | |||
− | |||
Все статьи в этой категории — задачи, которые можно пытаться решать. | Все статьи в этой категории — задачи, которые можно пытаться решать. | ||
Строка 196: | Строка 319: | ||
Проверенное решение перейдет в [[:Category:Решения]] или, | Проверенное решение перейдет в [[:Category:Решения]] или, | ||
если возникнут вопросы-возражения в [[:Category:Проблемы в решении]]. | если возникнут вопросы-возражения в [[:Category:Проблемы в решении]]. | ||
+ | --> | ||
− | = Видеолекции = | + | = Материалы = |
+ | Наверно не пригодятся для курса 2022 года. | ||
+ | |||
+ | <!-- | ||
+ | == Видеолекции == | ||
* [[/Лекции осеннего семестра 2011]] | * [[/Лекции осеннего семестра 2011]] | ||
** [http://narod.ru/disk/63720373001.d936acd53e1a20473d5073cbd232bc49/discopal.torrent.html торрент] с прошлогодними видео. | ** [http://narod.ru/disk/63720373001.d936acd53e1a20473d5073cbd232bc49/discopal.torrent.html торрент] с прошлогодними видео. | ||
* [[/Лекции осеннего семестра 2012]] | * [[/Лекции осеннего семестра 2012]] | ||
* [[Курс_лекций_«Сложность_алгоритмов»_(ИСПРАН,_3_курс_МФТИ)/Лекции_весеннего_семестра_2013]] | * [[Курс_лекций_«Сложность_алгоритмов»_(ИСПРАН,_3_курс_МФТИ)/Лекции_весеннего_семестра_2013]] | ||
− | + | --> | |
== Книга == | == Книга == | ||
Строка 216: | Строка 344: | ||
[[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 == | ||
Строка 226: | Строка 357: | ||
* Еще один классический [http://www.cs.yale.edu/HTML/YALE/CS/HyPlans/lovasz/complex.ps курс лекций по теории сложности от László Lovász.] | * 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. | * ''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}} | {{:Библиотека}} |
Текущая версия на 04:42, 30 октября 2024
- 2024-10-31: Feedback ← Advanced Algorithms
- 2024-10-30: Feedback ← Advanced Algorithms
- 2024-10-14: Feedback ← Advanced Algorithms
- 2024-10-08: Feedback ← Advanced Algorithms
- 2024-09-21: Выбираем удобное время созвонов ← Advanced Algorithms
- 2024-09-09: Презентация курса «на осень 2024» ← Advanced Algorithms
- 2024-05-02: Не портите страницы задач, оформляйте правильно ← Advanced Algorithms
- 2024-04-18: Обзор квестов курса ← Advanced Algorithms
- 2024-03-28: Эксперимент — улучшаем старые решения ← Advanced Algorithms
- 2024-03-28: Python-решения — давайте потренируемся их сделать питонистей ← Advanced Algorithms
- 2024-02-26: Feedback ← Advanced Algorithms
- 2024-02-14: Регистрируемся, начинаем работать, выбираем удобное время созвонов ← Advanced Algorithms
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→ все, два месяца прошло, набор закрыт. - Отметится в этом голосовании:
Записываемся на курс «Advanced Algorithms-2024»?
Вы должны войти в систему, чтобы участвовать в этом голосовании.
- Первое установочное занятие будет 6 сентября, в 18-30 в 907 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.
- Проблемы → Стасу Фомину
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».
Содержание
- 1 Блок 1 — Алгоритмическая практика
- 2 Блок 2 — «Бизнес-моделирование»
- 3 Блок 3 — Моделирование труднорешаемых задач
- 4 Блок 4 — Теоретический
- 5 Бонусные квесты
- 6 Материалы
Блок 1 — Алгоритмическая практика
Концептуально:
- Win-Win!
- Абсолютно практические задачи с собеседований.
- LeetCode
- CodeChef
- SpojCode
- Сотни решенных и нерешенных
- Условно поделены на «Dynamic Programming», «Greedy», «Random», «Sorting», «Numbers»
- Нужно быть залогиненным
- Скрыто из интернета
- Изучайте Решенные практические задачи (Их там 1217)
- Надо решить N задач из 4 разных разделов. На Python.
- 8 если до 2024-11-01
- А если нет, просто блокируется доступ к другим квестам (отчисляем).
- Кроме может ОЧЕНЬ особых случаев.
- Старайтесь сделать максимально читаемое решение, и тут хороший повод потренировать стиль PEP-8, см. Blog:Advanced_Algorithms/Python-решения_—_давайте_потренируемся_их_сделать_питонистей
- За задачи из CodeChef и SpojCoding будут дополнительные бонусные очки (1 балл из настоящей 10 бальной оценки!), их решать сложнее, там не подсказывают тест вызвавший ошибку, там могут быть жесткие TL, надо больше стараться, и да, их надо решать именно на Python (любом, который есть на сервисе, хоть PyPy) оптимизировать вам могут помочь статьи:
- Бонусные задачи вполне решаются, если их не боятся → вот из последних решений → Участник:Mishaglik/Solutions/Spoj/FRQPRIME
- Выбирайте задачи из Открытые практические задачи, переходите к редактированию по «Беру…» →
- помечайте их как {{reserve-task|~~~~~}}
- Зарезервированные задачи убираются в Зарезервированные практические задачи
(Их там 242)
- 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.
- Внизу вставка всего этого по клику →
- Они попадут в Категория:На проверку
(Их там 174)
- 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.
- Идем на https://алгоритмы.испран.рф
- В папке «adv2022-course-pyomo-business-optimization» — курсы.
- Если совсем новые в юпитер-ноутбуках — см. jupyter-intro
- Параллельно можно смотреть воркшоп по Pyomo, ну или книги.
- Можно править, комментировать, но без вандализма, полезные улучшения (визуализации, исправления ошибок → бонус).
- Там будет видео в каждом питон-ноутбуке.
- Учимся на готовых решениях[1] коллег или разборах автора курса - Решенные бизнес задачи, ну и в папке «optprob» «adv2022-course-pyomo-business-optimization курса»
- Наверное одни из самых простых и вводных:
- Некоторые решения правда озвучены студентами и их решения могут так сказать, не следовать лучшим практикам — посмотрите обязательно какие-нибудь разборы от автора курса.
- Внутри видео могут быть возможно еще неоткрытые бонус-квесты (типа что-то сделать-визулизировать и т.п.)
- Уровень 1
- «потренироваться на кошках» — решите пару уже решенных задач, постарайтесь оформлять максимально компактно и понятно:
- используйте хелперы
- выделите построение модели в функцию от параметров
- максимально понятные русскоязычные атрибуты модели.
- оформляем свои ноутбуки в подпапке «homeworks/2024-autumn», заведите там подпапку по вашему логину, желательно без пробелов. Там же можно сохранять какие-то версии обучающих ноутбуков, если хотите с ними жестко поиграть.
- сравните с решением, если вроде решение совпадает (или вы уверены, нашли ошибку и решили более правильно) — пинганите меня на ревью.
Цена — 1 балла за две задачи, но это обязательно, чтобы перейти к остальным квестам этого блока. Если найдете более эффективную постановку — например, раньше не решалось быстро через CBC, а теперь решается, ну или раза в два быстрее стало с SCIP, и т.п. — 1-2 балла.
- Бонусный квест
- который можно совместить с обучением — сделать визуализацию (matplotlib-networkx-seaborn-d3js… что хотите, на худой конец просто таблицей), для какой-нибудь решенной задачи, как в
- Код решения в проекте «adv2022-course-pyomo-business-optimization» в «optprob/Группировка людей.ipynb»,
- Код решения в проекте «adv2022-course-pyomo-business-optimization» в «optprob/Портфель_ценных_бумаг.ipynb»,
- Код решения в проекте «adv2022-course-pyomo-business-optimization» в «optprob/Аренда_склада.ipynb»
- Код решения в проекте «adv2022-course-pyomo-business-optimization» в «optprob/Распределение_рабочих_по_производственным_центрам.ipynb»…
… если ее нет. Это креативная задача, при этом потребует понимания решенной задачи — балл за хорошую визуализацию. Цена: 1-2 балла (ну насколько хорошая будет визуализация)
- Уровень 2
- решение нерешенной задачи:
- Надо решить одну! нерешенную задачу, но очень желательно сделать это красиво!
- 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 подпапке «homework/2024/autumn» на алгоритмах.
- Если все совсем шикарно — бонусные очки (если задача окажется сложной — тоже).
- Выбирайте задачи из Открытые бизнес-задачи, переходите к редактированию по «Беру…» →
- Зарезервированные задачи убираются в Зарезервированные практические задачи
Цена: 1-2 балла (насколько хорошо оформленно, насколько хорошая будет визуализация)
- Можно решать дополнительные задачи (к первой задаче), но наверно всего больше двух пока не надо (нерешенные задачи — ценный ресурс, я его экономлю). Старайтесь сделать качественно, тогда можно будет решать больше.
- Уровень 3
- записать видеоролик по хорошо решенной задаче (если она сдана, отработаны претензии к оформлению и все такое). Используйте OBS
- Научитесь пользоваться OBS — (см. также [1]), попробуйте использовать экранное рисование ([2]) и сделайте видео живым и понятным.
- См. также → Blog:Advanced Algorithms/2022-12-01 Кто решил бизнес-задачи, запишите по ним видеоролики
Цена: 1 балл, но постарайтесь.
Для истории, презентация от 2022 года: 📹 видео 📹
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.
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?
- Мучать «эвристики» и «нейросети» не приходя в сознание.
Что делать?.
- Научится формализованно формулировать
- ЦЛП
- 3SAT
- Использовать решатели
- ЦЛП (cbc, coin, SCIP, CPLEX, GUROBI, COPT, MIPT…)
- SAT (см. SAT-Races [3]).
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»
- Не пугайтесь, вам достаточно изучить одну задачу… но можно и все.
- Open Classic Hard Problems
- 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 .
- Hardprob/Maximum Set Packing
- Hardprob/Minimum Set Cover
- Hardprob/Maximum Cut
- Hardprob/Maximum Set Splitting
Ваш квест .
- Pyomo-сведение к ЦЛП → — есть Pyomo-формулировка для ЦЛП., — есть тестовые данные и визуализация.
- 3SAT-сведение к задаче → — есть сведение на Python NP-полной задачи к данной.
- Вероятностное тестирование → 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).
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.
- Если видите, что зарезервировано кем-то в прошлом году — можно снять чужое резервирование, и поставить свое.
- 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 «лаборатории»..
- Зарезервированные задачи просто помечаются в том же списке, для простоты.
- Текущая лаборатория
- Как поотлаживаться локально через VSCode — потом.
Еще раз обо всем этом на одном слайде .
Файл:Idea-hard-problems-course.svg
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.
Бонусные квесты
Визуализация алгоритмов
Опциональный квест.
- Но которым можно закрыть и весь курс!
Проблема текущих подходов.
См. доклад PyAlgovizualizer — эффективное преподавание алгоритмов
Почему это вам полезно практически? .
- VSCode / CodeServer
- Python — борьба за
- компактность-лаконичность-понятность
- эффективность
- Matplotlib (Must for бизнес-аналитик-алгоритмист!)
- Формулы LaTeX
- OBS и навыки видеодокументирования
Полезно для других блоков .
Почему это вам удобно .
- Вы уже решили задачи для визуализации
- хорошо их помните
- можно их сделать блестящими (ну или наконец понять)!
- Вся среда настроена, коллаборативная, можете помогать друг-другу.
- Хватит чтобы закрыть весь курс
- В 2024ом, по 1 баллу за визуализацию, итого → 8 задач, (2+8) = 10.
- Потом может быть меньше, посмотрим.
- В 2024ом, по 1 баллу за визуализацию, итого → 8 задач, (2+8) = 10.
Что делать?.
- Изучить визуализацию алгоритмов с PyVisualizer
- Проект «algo-visual» на алгоритм.испран.рф (ну или где-то еще), файл «contributing.md»
- Заведите подпапку «algo-visual/homeworks/2024/ВашЛогинНаDiscopal»
- Там создавайте файлы визуализированных алгоритмов, с названиями как у LC задачи
- Можно смотреть, как задачу визуализировали другие — подсмотрите идеи.
Воркфлоу.
Пометьте соотвествующее «решение» «на проверку», как в «Практикуемся В Алгоритмах»
- написав что есть визуализация.
- Я проверю, возможно будет фидбек, как при решении.
Когда все ОК
- Запишите видео «прохождения с объяснением» с помощью OBS
- можно выложить и подшить ссылку, или просто прислать
Получить фидбек — и повторить!
Изучение тестов по Computer Science
ТеорУпражнения
Осенью 2024 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.
- Изучайте чужие решения
- Категория:Решенные задачи
- Смотрите «Ссылки сюда» → решения студентов.
Разбор статей
Важный квест, для тех, кто не хочет ограничится инженерным IT-уровнем.
- Цель — попробовать разобраться в свежей статье, связанной с темой курса.
- Понять постановку, описать максимально просто (оформляем на русском)
- Чем больше иллюстраций — тем лучше, мы никак не ограничены.
- Ссылки на видео, другие лекции, все что найдете в процессе разбора — ограничений нет.
- Если есть доказательства — понять основные идеи
- Если алгоритм — попробовать реализовать.
- Понять постановку, описать максимально просто (оформляем на русском)
В процессе
- Всяко научитесь пользоваться интерфейсом баз статей researchgate, citeseer, arxiv
- Возможно найти опровержение или написать новую статью.
- Поймете, как писать правильную понятную статью, ну или как не писать непонятную.
Оформлять можно
- Вики-статьи (шаблон набросан, презентация получится сама)
- Ну и опыт MediaWiki-разметки полезен — кроме Wikipedia, это самая распространенная вики-разметка (вики системы институтов, компаний, баз знаний), и наверно самая используемая плоская разметка, после Markdown (хелп тут).
- git-репо где угодно с beamer-презентацией или jupyter-ноутбук (возможно погрузим в какую-нибудь лабу для быстрой совместной работы).
- Выбираете «незанятую» страницу из Категория:Разбор актуальных статей
- «Резервируете» ее.
- Работаете, можете меня пинговать — буду смотреть-поправлять в процессе.
- Если вот знаете интересную статью, как-то связанную (темы, задачи — сложность, алгоритмы в среднем и т.п.) — можете договорится (свяжитесь), и разбирать ее.
- Бонус — 3-6 баллов (от качества и сложности).
Для избранных
- Обычно согласовывается с посещающими студентами, выбор некой темы, связанной и с алгоритмами, сложностью и областью научно-практических интересов студента.
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.
- 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
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
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.
- Очень хорошие лекции по классической теории сложности, написанные одним из корифеев оной: Introduction to Complexity Theory by Oded Goldreich
- Более краткий курс по классической теории сложности, университет Technion.
- Еще один классический курс лекций по теории сложности от László Lovász.
- А. Китаев, А. Шень, М. Вялый, Классические и квантовые вычисления — замечательная книга. Содержит отличное введение в теорию сложности.
- С. Дасгупта, Х. Пападимитриу, У. Вазирани, Алгоритмы [4]
- ↑ Особенно для физтехов, которые скипают теорию и не приходя в сознание смотрят «как решать»