| Vorlesung: Mo. 14:15-16, Mi.
10:15-12:00, OH 14, Raum 304 |
Übung: Dienstag 10:15-12:00, OH
14, Raum 304
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Beginn
der Vorlesung: Mo. 3. April
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Aus dem Inhalt:
Die
algorithmische Geometrie entwickelte sich aus dem Gebiet Entwurf und Analyse von Algorithmen
in den späten 70'ern und ist mittlerweile zu einer
eigenständigen
Disziplin herangewachsen. Der Erfolg dieser Forschungsrichtung der
Informatik ist sicherlich durch die Anschaulichkeit der Probleme, die
Eleganz der gefundenen Lösungen und durch die Relevanz
des Gebietes
in Anwendungen zu erklären. Mit dieser Vorlesung machen wir
Bekanntschaft mit den grundlegenden Problemen und Techniken der
algorithmischen Geometrie. Wir behandeln unter anderem die folgenden
Themen:
Sweepline Verfahren
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Konvexe Hüllen
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Untere Schranken
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Lineare Programmierung
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Bewegungsplanung
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Arrangements von Geraden
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Delaunay Triangulierung
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Voronoi
Diagramme
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Literatur:
- [1] M. de Berg, M. van Kreveld, M. Overmars, O. Schwarzkopf: Computational
Geometry. Algorithms and Applications, Springer-Verlag
Heidelberg, Second edition 2000
- [2] Rolf Klein, Algorithmische Geometrie - Grundlagen,
Methoden,
Anwendungen
Springer, Heidelberg, 2005.
Was
wurde wann gemacht:
- 3. April: Konvexe Hülle einer Punkmenge in der Ebene.
[1] Kap.1
- 5. April: Untere Schranken, Sweep in der Ebene. [2] Kap. 1.2.5
und Kap 2.2
- 10. April: Dichteste Punktepaar und Anfang Schnitt von
Liniensegmenten. [2] Kap. 2.3.1-2.3.2
- 12. April: Sweepline Alg. Schnittpunkte von Liniensegmenten. [2]
Kap. 2.3.
- 19. April: Optimaler output sensitiver konv. Hülle Alg und
LP: Prune-and-Search. Literatur: Papier
von T. Chan und ein Skript
von Stefan Funke
- 24. April: Seidel LP-Algorithmus in der Ebene und in
beliebiger Dimension
- 26. April: Weiter mit Seidel-LP und Anfang Abstrakte
Optimierungsprobleme
- 8. Mai: Abstrakte Optimierungsprobleme, Clarkson Algorithmus.
Literatur: Papier
von Gärtner und Welzl
- 10. Mai: Fortsetzung Clarkson 2, Triangulierungen von Polygonen,
Kunstgalerieproblem. [1] Kap. 3.1
- 15. Mai: O(n log n) Algorithmus zum Triangulieren eines Polygons.
[1] Kap. 3.2-3.3
- 17. Mai: Voronoi Diagram und Delaunay Triangulierung [2]
Kapitel 5
- 22. Mai: Fortunes Algorithmus zur Berechnung des Voronoi
Diagrammes
- 24. Mai: Arrangements, Levels, Satz von Clarkson [1]
Kapitel 8.3
- 7. Juni: Anwendungen von Arrangements. Ein einfaches ganzzahliges
Programm
- 9. Juni: Gitterbasisreduktion und "nearest Vector" problem
- 12. Juni: Gitterpunkte in Ellipsen, Flachheitstheorem,
ganzzahlige Programmierung in der Ebene
- 14. Juni: Ein Satz von Bell und Scharf. Ramsey Sätze zu
konvex unabhängigen Teilmengen
- 19. Juni Minkowski Summen von Polygonen
- 21. Juni: Lineare Schranken für constrained Minkowski Sum,
Robuste Lineare Regression, LQD-Schätzer, RM-Schätzer
- 26. Juni: Point Location: Quadtrees, Konstruktion und Schranken
- 28. Juni: 2-Approximation für das Problem der Bestimmung
eines kleinsten Kreises, der k Punkte enthält, Konstruktion
komprimierter Quadtrees in O(n log n)
- 3. Juli: Well Separated Pair Decomposition, Anwendungen und
Konstruktion in O(n log n)
Übungen: