Vorlesung im Wintersemester 2004/05
Algorithmen für Gruppen und Codes
(Dr. Markus Grassl)
Viele strukturierte Probleme können mit Hilfe von Methoden aus der
Gruppentheorie beschrieben werden. Ein prominentes Beispiel ist
Rubik's Cube. Die Vorlesung behandelt verschiedene
algorithmische Fragestellungen der Gruppen- und Darstellungstheorie,
beispielsweise die Bestimmung der Ordnung von Gruppen, Wortprobleme in
Gruppen, Berechnung von Charaktertafeln und Darstellungen.
Ein zweiter Schwerpunkt der Vorlesung stellen algorithmische Fragen im
Bereich der Codierungstheorie dar, z. B. Algorithmen zur Berechnung
der Minimaldistanz.
Die prüfbare Vorlesung wendet sich an Studierende im Hauptstudium der
Fachrichtungen Informatik und Mathematik sowie Physik und
Elektrotechnik. Kenntnisse aus der Vorlesung Computeralgebra
und Signale, Codes und Chiffren I sowie im Bereich der
Gruppentheorie sind hilfreich, aber nicht Voraussetzung. Die
erforderlichen Grundlagen werden in der Vorlesung vermittelt.
Es besteht die Möglichkeit, die Algorithmen der Vorlesung im
Computeralgebrasystem MAGMA zu implementieren.
Termin: | mittwochs, 945-1115 Uhr |
| Seminarraum 236, Neubau Informatik |
erstmals: | Mittwoch, 20. Oktober 2004 |
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Vorlesungsübersicht
Gruppen |
Codes |
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- 10. Vorlesung (12.01.05)
Lineare Blockcodes
- 11. Vorlesung (19.01.05)
Minimaldistanz linearer Blockcodes
- 12. Vorlesung (26.01.05)
Untere Schranken für das Minimalgewicht
- 13. Vorlesung (02.02.05)
Verbesserte untere Schranken für das Minimalgewicht
- 14. Vorlesung (09.02.05)
Symmetrien und weitere Codeeigenschaften
- 15. Vorlesung (16.02.05)
Kongruenzen für die Gewichte & Aufzählen von Codeworten
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Literaturhinweise
Vorlesungsmitschrieb:
Artikel:
- Berlekamp, E.; McEliece, R.; van Tilborg, H.
"On the inherent intractability of certain coding problems".
IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 24, No .3, May 1978,
pp. 384-386.
IEEE Xplore
- Bitner, J. R.; Ehrlich, G; and Reingold, E. M..
"Efficient Generation of the Binary Reflected Gray Code and Its Applications".
Communications of the ACM, vol. 19, no. 9,
pp. 517-521, September 1976.
ACM Online
- Bosma, Wieb and Cannon, John.
"Structural computation in finite permutation groups".
CWI-Quarterly, vol. 5, pp. 127-160, 1992.
Preprint: "An Introduction to Permutation Group Algorithms".
- Chase, P. J.
"Algorithm 382: Combinations of M out of N
Objects".
Communications of the ACM, vol. 13, no. 6,
p. 368 & p. 376, June 1970.
ACM Online
- Egner, Sebastian and Püschel, Markus.
"Solving puzzles related to permutation groups".
Proceedings of the 1998 International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation (ISSAC 98).
Rostock, 1998. pp. 186-193.
ACM online
- Grassl, Markus.
"Searching for Good Linear Codes".
Preprint, 2003.
PostScript
- Grassl, Markus and White, Gerg.
"New Good Linear Codes by Special Puncturings".
IEEE International Symposium on Information Theory 2004.
PostScript
- Knuth, D. E.
The Art of Programming, Vol. 4.
Pre-Fascicle 2a: Generating all n-tuples.
http://www-cs-faculty.stanford.edu/~knuth/news.html
- Knuth, D. E.
The Art of Programming, Vol. 4.
Pre-Fascicle 3a: Generating all combinations.
http://www-cs-faculty.stanford.edu/~knuth/news.html
- Murray, Scott H..
"The Schreier-Sims algorithm".
B.Sc. Thesis,
Australian National University, Canberra, Australia, 1993.
- Murray, Scott H. and O'Brian, E. A.
"Selecting Base Points for the Schreier-Sims Algorithms for Matrix Groups".
Journal of Symbolic Computation, vol. 19, pp. 577-584, 1995.
PDF-File.
- Sims, Charles C.
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In: Proceedings of the second ACM symposium on Symbolic and algebraic manipulation.
Los Angeles, CA, 1971. pp. 23-28.
ACM online
- Vardy, A.
"The intractability of computing the minimum distance of a code".
IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 43, No .6, Nov. 1997, pp. 1757-1766.
IEEE Xplore
Skripte:
Bücher:
- Butler, Gregory.
Fundamental algorithms for permutation groups.
Lecture Notes in Computer Science, vol. 559.
Berlin: Springer, 1991.
UB: 91A5086,
Info-Bib: D.But(14131)
- MacWilliams, F. J. and Sloane, N. J. A.
The Theory of Error-Correcting Codes.
Amsterdam: North-Holland, 1977.
- Seress, Ákos.
Permutation group algorithms.
Cambridge : Cambridge University Press, 2003.
Leider nur am IAKS vorhanden.
Computeralgebrasysteme
- MAGMA,
Computational Algebra Group, School of Mathematics and Statistics,
University of Sydney.
on-line help
Lizenz
- GAP - Groups, Algorithms and Programming
kostenlos
Weitere Informationen bei:
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Markus Grassl
Neubau Informatik, Zimmer 272
E-Mail: grassl@ira.uka.de
Telefon: 0721/608-6299
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Arbeitsgruppe
Quantum Computing,
Fakultät für Informatik,
Universität Karlsruhe
Letzte Änderung: 16.03.2005