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In diesem Kurs gibt es 3 Module
In diesem Online-Kurs werden wir (in Python) gemeinsam effiziente Programme für ein Problem implementieren, das von Lieferunternehmen auf der ganzen Welt millionenfach pro Tag benötigt wird - das Problem des reisenden Handlungsreisenden. Das Ziel bei diesem Problem ist es, alle vorgegebenen Orte so schnell wie möglich zu besuchen. Wie kann man schnell eine optimale Lösung für dieses Problem finden? Wir haben immer noch keine nachweislich effizienten Algorithmen für dieses schwierige Rechenproblem und das ist der Kern des P versus NP-Problems, der wichtigsten offenen Frage in der Informatik. Dennoch werden wir mehrere Lösungen für reale Instanzen des Problems des Handlungsreisenden implementieren. Bei der Entwicklung dieser Lösungen werden wir uns stark auf den Stoff stützen, den wir in den Kursen der Spezialisierung gelernt haben: Beweistechniken, Kombinatorik, Wahrscheinlichkeitsrechnung, Graphentheorie. Wir werden mehrere Beispiele für die Verwendung von Ideen aus der diskreten Mathematik sehen, um mehr und effizientere Lösungen zu erhalten.
Wir beginnen dieses Modul mit der Definition des mathematischen Modells des Lieferproblems - dem klassischen Traveling-Salesman-Problem (üblicherweise als TSP abgekürzt). Anschließend werden wir uns einige seiner zahlreichen Anwendungen ansehen: von einfachen (Lieferung von Waren, Planung einer Reise) bis hin zu weniger offensichtlichen (Datenspeicherung und -komprimierung, Zusammenbau von Genomen). Danach werden wir gemeinsam die ersten Schritte zur Implementierung von Programmen für TSP unternehmen.
Das ist alles enthalten
4 Videos1 Lektüre5 Aufgaben2 Unbewertete Labore
Infos zu Modulinhalt anzeigen
4 Videos•Insgesamt 43 Minuten
Lieferproblem•12 Minuten
Problem des kürzesten gemeinsamen Superstrings•11 Minuten
Brute Force Suche•12 Minuten
Nächstgelegener Nachbar•8 Minuten
1 Lektüre•Insgesamt 10 Minuten
Zusätzliche Materialien•10 Minuten
5 Aufgaben•Insgesamt 140 Minuten
Zyklus Gewicht•20 Minuten
Brute-Force-Algorithmus•30 Minuten
MITTELWERT Gewicht•30 Minuten
Nächstgelegene Nachbarn•30 Minuten
Rätsel: Lieferproblem•30 Minuten
2 Unbewertete Labore•Insgesamt 120 Minuten
Zeichnen Sie Hamiltonsche Zyklen•60 Minuten
Durchschnittliches Gewicht: Beispiele•60 Minuten
Exakte Algorithmen
Modul 2•4 Stunden abzuschließen
Moduldetails
Wir werden uns zwei allgemeine Techniken ansehen, die auf das Problem des Handlungsreisenden angewendet werden. Die erste, Branch and Bound, ist ein klassischer Ansatz in der kombinatorischen Optimierung, der für verschiedene Probleme verwendet wird. Sie kann als eine Verbesserung der Brute-Force-Suche angesehen werden: Wir versuchen, eine Permutation Stück für Stück zu konstruieren, aber bei jedem Schritt prüfen wir, ob es noch sinnvoll ist, die Permutation weiter zu konstruieren (wenn nicht, schneiden wir den aktuellen Zweig einfach ab). Die zweite Methode, die dynamische Programmierung, ist wohl die beliebteste algorithmische Technik. Sie löst ein Problem, indem sie eine Sammlung kleinerer Teilprobleme durchläuft.
Wie wir in den vorangegangenen Modulen gesehen haben, ist es schwierig, das Problem des Handelsreisenden genau zu lösen. Tatsächlich erwarten wir nicht einmal in naher Zukunft eine effiziente Lösung. Aus diesem Grund ist es sinnvoll zu fragen: Ist es möglich, effizient eine Lösung zu finden, die wahrscheinlich suboptimal ist, aber gleichzeitig nahe am Optimum liegt? Es stellt sich heraus, dass die Antwort ja lautet! Wir werden zwei Algorithmen kennenlernen. Der erste garantiert, dass er schnell eine Lösung findet, die höchstens doppelt so lang ist wie die optimale Lösung. Der zweite Algorithmus hat keine solche Garantie, aber es ist bekannt, dass er in der Praxis recht gut funktioniert.
Das ist alles enthalten
2 Videos1 Aufgabe1 Unbewertetes Labor
Infos zu Modulinhalt anzeigen
2 Videos•Insgesamt 20 Minuten
Algorithmen zur Annäherung•11 Minuten
Lokale Suche•9 Minuten
1 Aufgabe•Insgesamt 122 Minuten
2-Approximation•122 Minuten
1 Unbewertetes Labor•Insgesamt 120 Minuten
2-Approximation. Beispiele.•120 Minuten
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Dozenten
Lehrkraftbewertungen
Lehrkraftbewertungen
Wir haben alle Lernenden um Feedback zu unseren Dozenten gebeten, ausgehend von der Qualität ihres Unterrichtsstils.
Die UC San Diego ist ein akademisches Kraftzentrum und ein Wirtschaftsmotor, der von U.S. News and World Report als eine der 10 besten öffentlichen Universitäten anerkannt wird. Innovation steht im Mittelpunkt unseres Handelns. Hier lernen die Studenten, dass Wissen nicht nur im Klassenzimmer erworben wird - das Leben ist ihr Labor.
Warum entscheiden sich Menschen für Coursera für ihre Karriere?
Felipe M.
Lernender seit 2018
„Es ist eine großartige Erfahrung, in meinem eigenen Tempo zu lernen. Ich kann lernen, wenn ich Zeit und Nerven dazu habe.“
Jennifer J.
Lernender seit 2020
„Bei einem spannenden neuen Projekt konnte ich die neuen Kenntnisse und Kompetenzen aus den Kursen direkt bei der Arbeit anwenden.“
Larry W.
Lernender seit 2021
„Wenn mir Kurse zu Themen fehlen, die meine Universität nicht anbietet, ist Coursera mit die beste Alternative.“
Chaitanya A.
„Man lernt nicht nur, um bei der Arbeit besser zu werden. Es geht noch um viel mehr. Bei Coursera kann ich ohne Grenzen lernen.“
Bewertungen von Lernenden
4.7
376 Bewertungen
5 stars
76,32 %
4 stars
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3 stars
3,19 %
2 stars
2,39 %
1 star
0,53 %
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AT
5·
Geprüft am 19. Nov. 2019
A fun conclusion to the specialization that brings all of the mathematics of combinatorics and graph theory together to show how it can be applied to some real world problems.
L
LA
5·
Geprüft am 30. Okt. 2020
VERY GOOD COURSE IT IS SO BENTIFITIAL TO THE PEOLPLE WHO ARE INTERTESTED TO DEVELOP THE MATHEMATICAL SKILLS
D
DG
5·
Geprüft am 20. Mai 2019
This course is to the point and challenges you with practical application.
Wann werde ich Zugang zu den Vorlesungen und Aufgaben haben?
Um Zugang zu den Kursmaterialien und Aufgaben zu erhalten und um ein Zertifikat zu erwerben, müssen Sie die Zertifikatserfahrung erwerben, wenn Sie sich für einen Kurs anmelden. Sie können stattdessen eine kostenlose Testversion ausprobieren oder finanzielle Unterstützung beantragen. Der Kurs kann stattdessen die Option "Vollständiger Kurs, kein Zertifikat" anbieten. Mit dieser Option können Sie alle Kursmaterialien einsehen, die erforderlichen Bewertungen abgeben und eine Abschlussnote erhalten. Dies bedeutet auch, dass Sie kein Zertifikat erwerben können.
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Ist finanzielle Hilfe verfügbar?
Ja. Für ausgewählte Lernprogramme können Sie finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium beantragen, wenn Sie die Einschreibegebühr nicht aufbringen können. Wenn für das von Ihnen gewählte Lernprogramm eine finanzielle Unterstützung oder ein Stipendium verfügbar ist, finden Sie auf der Beschreibungsseite einen Link zur Beantragung.