Seminar: Mathematics and Computation

• Course codes: B-AUK-S→KTH-BS
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Overview

Inhalt

Dieses Seminar bietet Platz für zehn theorieinteressierte Studierende und behandelt Themen aus dem Buch “Mathematics and Computation” von Avi Wigderson. Das Buch ist im Volltext als e-book über die Universitätsbibliothek verfügbar, wenn Sie sich dort mit Ihrem HRZ-Konto einloggen. Vorwissen über Grundbegriffe aus Algorithmen und Datenstrukturen sowie diskreter Mathematik sind wichtig, Komplexitätstheorie und algorithmische Vertiefungsvorlesungen sind von Vorteil, beides wird aber nicht formal vorausgesetzt.

Das Buch bietet einen breiten und konzeptuellen Überblick über die Komplexitätstheorie und ihre Auswirkungen auf andere Forschungsgebiete. Daher wird das Seminar ebenfalls einen konzeptuellen Ansatz verfolgen, in dem es weniger um technische Einzelheiten gehen wird, sondern eher um das große Ganze. Ergänzend zum Buch wird erwartet, dass die Studierenden weitere Literatur hinzuziehen, um sich tiefer in ihr jeweiliges Thema einzuarbeiten.

Organisation

• Die Vorbesprechung findet eine-zwei Wochen vor der ersten Vorlesungswoche statt und dient hauptsächlich der Themenvergabe und Terminplanung.
• Das Seminar findet durchgehend während der Vorlesungszeit statt.

Lernziele

Nach dem Seminar kann der:die Student:in:

• Wissenschaftlichen Vorträgen aktiv zuhören und sich an Diskussionen beteiligen,
• Fachliteratur auf leicht fortgeschrittenem Forschungsniveau eigenständig lesen und dabei Verständnisfragen identifizieren,
• wissenschaftliche Inhalte auf didaktisch geeignete Weise in einem Vortrag vermitteln und reflektiert einordnen,
• Forschungsinhalte den wissenschaftlichen Konventionen folgend schriftlich darstellen und reflektiert einordnen,
• didaktische Aspekte eines Vortrags und eines wissenschaftlichen Schriftstücks bewerten und diskutieren.

Formale Anforderungen

Um das Seminar zu bestehen, werden folgende Aktivitäten erwartet:

• Alle Buchkapitel lesen, die in der Sitzung drankommen,
• einen kurzen (~15 Minuten) Vortrag über ein “Grundlagen” Kapitel im Buch halten,
• einen längeren (~30 Minuten) Vortrag über ein fortgeschrittenes Kapitel im Buch halten,
• sich aktiv an der Diskussion beteiligen,
• eigenständig offene Fragen identifizieren und das Lehrpersonal vor dem Vortrag hierzu befragen,
• 7 Tage vor jedem Vortrag: einen Entwurf der Folien oder des geplanten Tafelanschriebs an das Lehrpersonal senden. Darauf erhalten Sie dann in einem persönlichen Gespräch Feedback, das Sie in den Vortrag einarbeiten.
• 7 Tage nach dem langen Vortrag: eine Ausarbeitung (maximal fünf Seiten) an zwei andere Studierende senden. Der Vortrag fasst das Material in eigenen Worten zusammen, nennt Referenzen, und stellt Zusammenhänge zu anderen Themen des Buchs her.
• zwei Ausarbeitungen von anderen Studierenden lesen und innerhalb von zwei Tagen Feedback geben,
• 14 Tage nach dem langen Vortrag: die endgültige Version der Ausarbeitung zur Bewertung an das Lehrpersonal senden.

Bewertung

Nach jedem Vortrag gibt es eine offene Feedbackrunde im Plenum und eine geschlossene Feedbackrunde im Einzelgespräch. Die vorläufige Benotung erfolgt direkt nach dem Vortrag. Bewertet werden:

• Wie selbstständig lief die Vorbereitung ab? Selbstständig vorbereiten beinhaltet, dass Sie Verständnislücken aktiv identifizieren und im Voraus klären.
• Inwiefern haben Sie inhaltliche Fragen vor dem Vortrag geklärt?
• Wie haben Sie sich an die zeitliche Vorgabe gehalten?
• Wie effektiv haben Sie Fragen beantwortet?
• Wie intensiv haben Sie sich an Diskussionen beteiligt? (hierbei zählen sowohl aktive Fragen als auch hilfreiche Antworten)
• Wie gut haben Sie die Inhalte des Vortrags selbst durchdrungen?
• Wie nützlich waren die im Vortrag gezeigten Visualisierungen?
• Wie verständlich konnten Sie die Inhalte des Vortrags an die anderen Studierenden vermitteln?
• Wie unterhaltsam war Ihr Vortrag?
• Je kürzer oder einfacher das Paper ist, desto mehr Wert wird auf den Vortragsstil, das selbstständige Arbeiten, die Darstellung der umliegenden Literatur, und die Motivation gelegt (also z.B. warum ist das Paper interessant und auf welche Forschungsfragen hat das Ergebnis einen Einfluss?). Alternativ können Sie auch zwei kurze Paper bearbeiten.

Allgemeine Tipps

• Zeit für die Vorbereitung. Lesen kann sehr viel Zeit in Anspruch nehmen. Fangen Sie so früh wie möglich an.
• Nicht verzweifeln. Es ist ganz natürlich, dass Sie die Hälfte der Begriffe nicht verstehen werden. Das geht mir oft genauso. Gehen Sie systematisch Begriff für Begriff vor, und klären Sie für jeden einzelnen Begriff, was er bedeutet. Schreiben Sie sich auf, was sie gelernt haben.
• Zeit für den Vortrag. Die vorgegebene Zeit geht viel schneller vorbei, als Sie zunächst denken. Ich rechne mit ca. 1-2 Minuten pro Folie.
• Stellen Sie Fragen. Nichts ist langweiliger, als ein Vortrag, bei dem Sie auf Folie 2 die Definition eines Hinzlipunzli nicht verstanden haben, weil der Vortragende darüber etwas zu schnell hinwegging. Übernehmen Sie Verantwortung und fragen Sie aktiv! Unwissenheit ist keine Peinlichkeit, sondern eine spannende Gelegenheit, etwas zu lernen.
• Seien Sie ehrlich. Es wird nicht erwartet, dass Sie alles wissen oder jede Frage beantworten können. Wenn Sie verwirrt sind, etwas nicht verstehen, oder einen Teil des Inhalts aus Zeitgründen nicht detailliert lesen konnten, stehen Sie dazu. Das ist wissenschaftliches Arbeiten.
• Seien Sie witzig. Bauen Sie einen Witz oder einen Spaß in den Vortrag ein (aber auf keinen Fall mehr als zwei Witze).
• Weniger ist mehr. Gehen Sie lieber bei wenigen Unterthemen in die Tiefe, als alles nur halbgar und halbverständlich anzureißen.

Literatur

• Avi Wigderson “Mathematics and Computation” [Universitätsbibliothek | book website | ISBN 978-0691189130]
• Ergänzende Literatur je nach Thema (die jeweiligen Referenzen finden sich im Buch)