Курс на Stepik
Обложка курса «Введение в теоретическую информатику» на Stepik
Бесплатно

Введение в теоретическую информатику 4.000

Открыть на
STEPIK.ORG

Теоретическая информатика — раздел математики, связанный с логикой, алгоритмами, сложностью: там много несложных, но важных результатов, о некоторых мы попробуем рассказать.

Показатель Текущие показатели Рост
Значение 🏆 Рейтинг 3 дн 7 дн 30 дн
Количество учеников на курсе «Введение в теоретическую информатику»Учеников на курсе 21 560
Сертификаты, выданные на курсе «Введение в теоретическую информатику»Сертификатов выдано 325
Отзывы о курсе «Введение в теоретическую информатику»Отзывов получено 9
Рейтинг курса «Введение в теоретическую информатику»Рейтинг курса 4.000
Уроки в курсе «Введение в теоретическую информатику»Количество уроков 86
Тесты в курсе «Введение в теоретическую информатику»Количество квизов 111
Задачи с кодом в курсе «Введение в теоретическую информатику»Количество задач с кодом 118
Время прохождения курса «Введение в теоретическую информатику»Время прохождения курса
Обновления курса «Введение в теоретическую информатику»Обновления курса
Дата публикации курса «Введение в теоретическую информатику»Дата публикации курса
Последнее обновление курса «Введение в теоретическую информатику»Последнее обновление

Содержание курса

Разделы в курсе «Введение в теоретическую информатику» 18 разделов Уроки в курсе «Введение в теоретическую информатику» 86 уроков Тесты в курсе «Введение в теоретическую информатику» 111 тестов Задачи в курсе «Введение в теоретическую информатику» 118 задач Время прохождения курса «Введение в теоретическую информатику» 27 ч. Последнее обновление курса «Введение в теоретическую информатику» обн. 4 года назад

Разрешающие деревья

6 уроков
1. Отгадывание числа: верхние и нижние оценки
2. Отгадывание с ошибками
3. Поиск максимума
4. Сортировка: примеры
5. Сортировка: верхние и нижние оценки для n
6. Ещё несколько задач

Схемы из функциональных элементов

3 урока
1. Связки, функциональные элементы, ДНФ и КНФ, полнота
2. Оценки сложности. Сумма, сравнение
3. Оценки сложности произвольных функций

Пропозициональная логика

5 уроков
1. Формулы. Следование. Тавтологии. Выполнимость
2. Следование и выводимость
3. Исчисление резолюций и его полнота
4. Поиск вывода или контрпримера
5. Нижние оценки на поиск вывода

Вычислимость

5 уроков
1. Вычислимость, разрешимость, перечислимость
2. Свойства перечислимых множеств, теорема Поста
3. Графики, проекции
4. Проблема остановки: перечислимое неразрешимое множество
5. Вычислимые действительные числа

Программы и универсальные функции

9 уроков
1. Интерпретаторы, программы, универсальные функции
2. Гёделевы универсальные функции
3. Св-ва гёделевых универсальных ф-й. Теорема Райса–Успенского
4. У любой функции бесконечно много программ
5. Отступление: перечислимые неотделимые множества
6. Теорема о неподвижной точке и её следствия
7. Доказательства теоремы о неподвижной точке
8. Самоприменимость, парадокс лжеца, теорема Гёделя
9. λ-исчисление

Машины Тьюринга

5 уроков
1. Мотивировка и примеры
2. Формальное определение
3. Модификации и их последствия
4. Оценки времени работы
5. Тезис Чёрча–Тьюринга

Ассоциативные исчисления

2 урока
1. Определение и примеры
2. Неразрешимость проблемы эквивалентности

Переборные задачи и их сложность

11 уроков
1. Переборные задачи
2. Полиномиальные задачи
3. Неразрешимые задачи
4. Примеры переборных задач
5. Сравнение сложности: сведение
6. Переборные задачи вокруг нас
7. NP-полные задачи
8. Задача 3-CNF NP-полна
9. Задача о независимом множестве NP-полна
10. Задача о 3-раскраске NP-полна
11. Задачи поиска сводятся к задачам проверки

Ускорение перебора

3 урока
1. Чего мы хотим
2. Задача о раскраске графа
3. Задачи 2-SAT и 3-SAT

Конечные автоматы

5 уроков
1. Примеры
2. Формальное определение. Автоматные множества
3. Недетерминизм и его устранение
4. Теорема Клини
5. Минимальный автомат

Контекстно-свободные языки

4 урока
1. Правильные скобочные структуры
2. Два типа скобок: алгоритм и грамматика
3. Однозначный разбор выражений
4. Контекстно-свободные грамматики и их использование

Игры

2 урока
1. Игры, стратегии, кванторы
2. Выигрышные и проигрышные позиции. Доказательство теоремы Цермело

Коды

3 урока
1. Код с исправлением ошибок
2. Верхние и нижние оценки для числа кодовых слов
3. Код Хемминга

Коммуникационная сложность

6 уроков
1. Постановка задачи. Пример: проверка равенства.
2. Пространство вариантов и комбинаторные прямоугольники
3. Вероятностная проверка равенства
4. Уменьшение вероятности ошибки
5. Ещё о проверке равенства: многочлены и коды
6. Математическое отступление: (1 - 1/n)^n < 1/2 (три способа)

Ликбез по арифметике: числа, остатки, алгоритм Евклида

8 уроков
1. Арифметика остатков
2. Свойства операций, обратимые элементы
3. Алгоритм Евклида
4. Алгоритм Евклида: время работы
5. Разложение на простые: существование и единственность
6. Малая теорема Ферма. Теорема Эйлера
7. Китайская теорема об остатках
8. Проверка простоты по Миллеру и Рабину

Криптография

3 урока
1. Секретный ключ: можно ли без него обойтись?
2. Схема Диффи–Хеллмана
3. Система RSA

Интерактивные доказательства

3 урока
1. Требования к доказательствам: неинтерактивные соответствуют NP
2. Интерактивные док-ва: интерактивное док-во для неизоморфизма
3. Доказательства с нулевым разглашением

Правила Хоара

3 урока
1. Инвариант цикла: примеры
2. Быстрое возведение в степень
3. Математики и программисты