Akademický rok 2021/2022 |
Garant: | prof. RNDr. Josef Šlapal, CSc. | |||
Garantující pracoviště: | ÚM | |||
Jazyk výuky: | angličtina | |||
Cíle předmětu: | ||||
Cílem kurzu je seznámit studenty s teorií grafů a na ní založenými algoritmy, které jsou často používány k řešení problémů v technických i jiných oborech. |
||||
Výstupy studia a kompetence: | ||||
Studenti získají základní znalosti z teorie grafů a grafových algoritmů. Budou tak schopni modelovat pomocí grafů různé problémy z praxe a ty pak řešit pomocí osvojených algoritmů. |
||||
Prerekvizity: | ||||
Vyžadovány jsou pouze středoškolské znalosti teorie množin a kombinatoriky. | ||||
Obsah předmětu (anotace): | ||||
V kurzu budou studenti seznámeni se základy teorie grafů a s některými algoritmy, které jsou na této teorii založeny. Po zavedení základních pojmů budou diskutovány klasické problémy jako Eulerova cesta, Hamiltonova kružnice, vybarvování uzlů, apod. Pak budou studovány stromy a na nich založené algoritmy. Pozornost bude rovněž věnována problému hledání nejkratší cesty v grafu. Studenti budou také seznámeni s bipartitními grafy a s problémem párování. Nakonec bude pojednáno o orientovaných grafech, zejména pak o sítích a tocích v nich a o algoritmech pro hledání kritické cesty. Výklad bude veden se zřetelem na alplikace teorie grafů, které zasahují do mnoha oblastí života společnosti. Důraz bude přitom kladen na aplikace v informatice, optimalizaci a teorii řízení a v operačním výzkumu. | ||||
Metody vyučování: | ||||
Předmět je vyučován formou přednášek, které mají charakter výkladu základních principů a teorie dané disciplíny. Cvičení je zaměřeno na praktické zvládnutí látky probrané na přednáškách. | ||||
Způsob a kritéria hodnocení: | ||||
Podmínkou pro zápočet je aktivní účast ve cvičeních a prokázání znalostí při písemných testech, které budou průběžně konány. V písemné části zkoušky je třeba prokázat schopnost řešit zadaný problém na základě získaných vědomostí, v její ústní části pan zvládnutí probrané teorie. |
||||
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky: | ||||
Účast na cvičeních je povinná a vyučující ji bude pravidelně kontrolovat.. V případě omluvené nepřítomnosti student obdrží příklady k samostatnému vypracování tak, aby mohl zameškanou látku zvládnout. | ||||
Typ (způsob) výuky: | ||||
Přednáška | 13 × 2 hod. | nepovinná | ||
Cvičení | 13 × 1 hod. | povinná | ||
Osnova: | ||||
Přednáška | 1. Základní pojmy 2. Cesty a kružnice 3. Vybarvování uzlů 4. Stromy 5. Třídící algoritmy 6. Kostry 7. Problém nejkratší cesty 8. Bipartitní grafy 9.Vybarvování hran 10.Párování 11.Orientované grafy 12.Problém kritické cesty 13.Toky v sítích |
|||
Cvičení | Cvičení budou probíhat v těsné návaznosti na přednášky. | |||
Literatura - základní: | ||||
1. Biggs, N.L.: Discrete Mathematics, Oxford Science Publications 1999 | ||||
3. Zverovich, V.: Modern Applications of Graph Theory, OUP Oxford 2021 | ||||
4. Saoub, K.R.: Graph Theory, An Introduction to Proofs, Algorithms, and Applications, Chapman and Hall/CRC 2021 | ||||
Literatura - doporučená: | ||||
1. Sedláček, J.: Úvod do teorie grafů, Academia, Praha 1977 | ||||
2. Willson, J.R., Watkins, J.J.: Graphs: An Introductory Approach, Wiley 1990 | ||||
3. Wallis, W.D.: A Beginner's Guide to Graph Theory, Birkhäuser Boston 2000 |
Zařazení předmětu ve studijních programech: | |||||||||
Program | Forma | Obor | Spec. | Typ ukončení | Kredity | Povinnost | St. | Roč. | Semestr |
N-AIM-A | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 4 | Povinný | 2 | 2 | Z |
N-MAI-A | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 4 | Povinný | 2 | 2 | Z |
M2A-A | prezenční studium | M-MAI Matematické inženýrství | -- | zá,zk | 4 | Povinný | 2 | 2 | Z |
N-MAI-P | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 4 | Povinný | 2 | 1 | Z |
N-MAI-A | prezenční studium | --- bez specializace | -- | zá,zk | 4 | Povinný | 2 | 1 | Z |
Vysoké učení technické v Brně
Fakulta strojního inženýrství
Technická 2896/2,
616 69 Brno
IČ 00216305
DIČ CZ00216305
+420 541 141 111
+420 726 811 111 – GSM O2
+420 604 071 111 – GSM T-mobile