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Fakultät für Informatik - Technische Universität München

Lehrstuhl für Effiziente Algorithmen

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Proseminar im WS 2005/2006:
Algorithmische Geometrie

Es gibt noch freie Plätze !

[Themen & Literatur] [Vorträge] [Zusammenfassung] [Hinweise] 


Anmeldung: Am 18.10.2005 im Seminarraum MI 03.11.018 oder per E-Mail an Dmytro Chibisov (chibisov@in.tum.de).


Zeit und Ort:

WS 2005/2006
Di., 14:00 - 15:15, Seminarraum MI 03.11.018

Beginn: 18.10.2005


Zusammenfassung

Algorithmische Geometrie ist ein relativ junges Gebiet, das zwischen Mathematik und Informatik angesiedelt ist und sich speziell mit den algorithmischen Aspekten der geometrischen Fragestellungen beschäftigt. Zahlreiche Anwendungen in Computergraphik und Computervision, computergestützten geometrischen Modellierung und Design (CAM, CAD),  Robotik und auf vielen anderen Gebieten erfordern effiziente und robuste geometrische Algorithmen,  deren Analyse und Entwicklung die Zentralaufgaben der algorithmischen Geometrie sind. Das Proseminar behandelt einige grundlegende geometrische Probleme vom algorithmischen Standpunkt sowie ihre Anwendungen in der Industrie und Wissenschaft und soll einen leichten Einstieg in die faszinierende Welt der modernen Geometrie ermöglichen.

Voraussetzung für die Teilnahme am Proseminar sind neben Interesse an Algorithmen und mathematischen Fragestellungen auch Englischkenntnisse, die ausreichend für die Bearbeitung der ausschließlich englischsprachigen Literatur sein sollen.


Themen


From Point Sets To Polytopes

1) Convex Hulls
Literture:
[PS]: Chapter 3, pp. 90-118;

2) Point Location Problem
Literature:
[PS]: Chapter 2.2, pp. 41-67;

3) Nearest Neighbour and Closest Pair Problem
Literature:
[PS]: Chapter 5, pp. 179-189;

4) All Nearst Neighbours and Voronoi Diagrams
Literature:
[PS]: Chapter 5, pp. 190-215

5) Euclidean Minimum Spanning Tree and Euclidean Traveling Salesman Problem
Literature:
[PS]: Chapter 6, pp. 219-226


Polygon Decomposition

6) Vertical Decomposition
Literature:
[BY]: Chapter 3, pp. 32-42

7) Planar Triangulation
Literature:
[PS]: Chapter 6.2, pp. 227-232
[BY]: Chapter 12, pp. 265-281
[RO]: Chapter 1.2, pp. 12-27
 
8) Convex Paritioning
Literature:
[RO]: Chapter 1.4, pp. 27-30
[???]:  Chapter ?? (kommt noch)

9) An Application of Polygon Decomposition: Art Gallery Theorem
Literature:
[RO]: Chapter 1.1, pp. 1-15


Intersections and Arrangements

10) Hidden Line and Hidden Surface Problems: Computing Intersectons
Literature:
[PS]: Chapter 7, pp. 258-279

11) Intersections of Half-Planes: 2-Variable Linear Programming
Literature:
[PS]: Chapter 7, pp. 279-298

12) Arrangements of Line Segments in the Plane
Literature:
[BY]: Chapter 15, pp. 352-365


Literatur:

[PS] F. P. Preparata, M. I. Shamos: Computational Geometry: An Introduction, Springer-Verlag, 1985
[BY] J-D. Boissonnat, M. Yvinec: Algorithmic Geometry, Cambridge University Press, 1998
[RO] J. O'Rourke: Art Gallery Theorems and Algorithms, Oxford University Press,  1987


Hinweise

Ein Schein für die erfolgreiche Teilnahme am Proseminar wird vergeben, wenn folgende Leistungen erbracht worden sind (die Gesamtnote setzt sich aus gewichteten Einzelnoten zusammen):

Probevortrag (ohne Bewertung) Der Probevortrag erfolgt spätestens zum angegebenen Termin beim Betreuer. Vorzulegen sind dabei die fertig ausgearbeiteten Folien oder ähnliche Präsentationshilfsmittel und die Erstfassung der Seminarbeit.
Vereinbaren Sie für den Probevortrag rechtzeitig einen Termin beim Betreuer (spätestens eine Woche vor dem anvisierten Termin).
Seminarvortrag (in mindestens zufriedenstellender Qualität) Der Seminarvortrag ist zum festgelegten Termin zu halten und dauert 45 (+/-5) Minuten. Tafelvorträge werden nicht akzeptiert. Nach dem Vortrag muss auf Fragen aus dem Publikum eingegangen werden.
Seminararbeit (in mindestens zufriedenstellender Qualität) Die Endfassung der Seminarbeit muss zum Zeitpunkt des Vortrags als TeX-Datei und Postscript-Datei abgegeben worden sein. Der Umfang der Seminararbeit beträgt 8 (+/- 1) Seiten (ohne Literaturverzeichnis) im LNCS-Style (Springer-Verlag) unter LaTeX (Hinweise siehe unten).

Ablauf der Vorbereitung

Der Vortrag und die Ausarbeitung müssen mit dem Betreuer abgesprochen werden. Hierzu sind nachfolgende Terminvorgaben bindend (soweit nicht anders mit dem Betreuer abgestimmt). Werden die Termine nicht eingehalten, führt dies zur Streichung des Vortrags und zum Nichtbestehen des Seminars:

bis 4 Wochen vor dem Vortrag
erstes Treffen mit dem Betreuer (vor dem Treffen ist die Literatur bereits zu lesen); die genauen Vortragstermine werden noch bekannt gegeben;
bis 2 Wochen vor dem Vortrag
Gliederung des Vortrags und der Ausarbeitung mit dem Betreuer besprechen;
bis 1 Woche vor dem Vortrag
Probevortrag vor den Betreuer; fertige Folien und vollständige erste Version der Ausarbeitung mit dem Betreuer abstimmen;
bis Ende des Semesters
Abgabe der endgültigen Version der Ausarbeitung beim Betreuer.

Hinweise zur Anfertigung einer Seminararbeit

* Die Seminararbeiten werden nach der letzten Seminarveranstaltung gemeinsam in einem Seminarband zur Verfügung gestellt. Damit eine einheitliche Form erzielt wird, müssen alle Ausarbeitungen mit dem Textsatzsystem LaTeX erstellt werden. Hierzu sind folgende Richtlinien zu beachten:

  • Es ist der LNCS-Style (die Datei llncs.cls) des Springer-Verlages zu verwenden.
  • Der folgende Rahmen ist zu verwenden (seminararbeit.tex). Dabei dürfen die Seitengröße und der Font nicht verändert werden.
  • Ein Beispiel kann in der Datei example.tex gefunden werden (das Bild example.eps wird eingebunden)
  • Die Ausarbeitung soll auf die verwendete Literatur verweisen, diese Literatur ist mit BibTeX zu verwalten und in einer eigenen Datei zu speichern (hier die zum Beispiel gehörende Datei: example.bib).
* Bei Fragen zu LaTeX sei einerseits auf die folgenden Links hingewiesen, ferner kann auch der Betreuer um Hilfestellungen bzw. Literaturangaben gebeten werden:

* Eine weitere Anleitung zur Erstellung von Ausarbeitungen finden sie hier.
* Informationen zur Installation von LaTeX unter Windows finden Sie hier.

Hinweise zur Gestaltung der Seminarvorträge

* Merkblatt zur Gestaltung eines Seminarvortrags. (Die Tipps auf diesem Merkblatt sind keine offiziellen Anforderungen oder Bewertungskriterien der TU München, sondern aus der Praxis eines Seminarleiters heraus entstandene Ratschläge.)
* Tipps zur Erstellung von Folien mit LaTeX (einschließlich Rahmen-Datei als Vorlage)


Weitere Auskünfte bei Dmytro Chibisov.
Dmytro Chibisov , 2 July, 2005.