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Complexité avancée (48h, 7 ECTS)

Responsable : Jean Goubault-Larrecq (LSV, ENS Cachan).

Plan et intervenants du cours 2024-2025

Lecturers: Philippe Schnoebelen then Jean Goubault-Larrecq for the course, and Guillaume Scerri for the exercise sessions (TD).

The lectures take place in room 1-B-10 at ENS Paris-Saclay (Bât. Sud-Ouest), each Thursday, from 08h30 to 10h30, followed by exercise sessions from 10h45 to 12h45.

Planning: début du cours le 19 sept 2024. Début de la 2ème partie du cours: 14 nov 2024.

Evaluation: Two written exams (see exams from previous years at bottom of page).

Partial exam : Nov. 7th, 2024 from 10h30 to 12h30.

Final exam: Thursday, Jan. 16th 2025, same room (1B10), ENS Paris-Saclay, 8h30-11h30. All written documents allowed (I recommend printing selected excerpts from the lecture notes). No Internet access, no cell phone. You can answer in French or in English.

Motivations et objectifs du cours

La théorie de la complexité va bien au-delà de celle de la NP-complétude. Le but de ce cours est d'aller regarder un certain nombre d'autres constructions fondamentales de la théorie de la complexité: complexité en espace, notions de machines alternantes, ou randomisées. On y verra quelques théorèmes fascinants: l'équivalence du temps alternant et de l'espace déterministe par exemple, ou le théorème IP=PSPACE de Shamir.

Description du cours

The course is based on the following lecture notes polycopié (1st part) and polycopié (2nd part).

Starting Sep. 19, 2024: 1st part of the course

After each class, this section will be updated with a summary of the material actually covered.

Numbers, e.g. “(2.1)”, refer to statement in the lecture notes.

Sep. 19, 2024

What we covered in class:

exercise sheet

Sep. 26, 2024

What we covered in class:

exercise sheet

Oct. 3, 2024

What we covered in class:

What we didn't have time to see but can be found in the lecture notes:

Exercise sheet

Oct. 10, 2024

What we covered in class:

What we did not have time to see but can be found in the lecture notes:

Exercise sheet

Oct. 10, 2024

What we covered in class:

Oct. 10, 2024

What we covered in class:

Exercise sheet

Starting Nov. 14th, 2024: 2nd part of the course

The slides of the second part of the course:

The exercise sheets for the second part of the course:

Langues du cours :

The class will be taught in English. Le polycopié est en français et les élèves peuvent poser des questions, intervenir, etc. en français.

Les questions des sujets d'examen seront en anglais. Les étudiants seront autorisés à rédiger leur copie d'examen en français ou en anglais.

Pré-requis

Students are expected to be familiar with the concepts and formal definitions for Turing Machines, the class P (problems decidable in deterministic polynomial time), the class NP (non-deterministic polynomial-time), Cook's Theorem (SAT is NP-complete). These notions will only be very quickly recalled during the first classes.

Cours liés

Complexité et Calculabilité, Cryptologie.

Bibliographie

Livres:

Archive: examens et devoirs des années précédentes

L'examen final 2022-23, en temps limité. Voici un corrigé.

Le partiel 2023-24, en temps limité. Voici un corrigé.

Le partiel 2024-25, en temps limité. Voici un corrigé.

L'examen final 2024-25, en temps limité. Voici un corrigé.