T T of 16 04/20/05 09:48

Transkriptio

1 T T Tietojenkäsittelyteorian perusteet T (4 op) (2+1) I-II,III-IV Opettaja: prof. Pekka Orponen Sisältö: Äärelliset automaatit ja säännölliset kielet. Yhteydettömät kieliopit ja pinoautomaatit. Yhteysherkät ja rajoittamattomat kieliopit. Turingin koneet, laskettavuus ja laskennan vaativuus. Suorittaminen: Tentti ja neljä pakollista kotitehtävää. Kirjallisuus: Luentomoniste; M. Sipser: Introduction to the Theory of Computation. Esitiedot: Ensimmäisen syksyn matematiikan opinnot. Perustiedot ohjelmoinnista hyödylliset. Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Tietojenkäsittelyteorian perusteet. T Grunderna i databehandlingsteori T (4 sp) (2+1) I-II,III-IV Lärare: prof. Pekka Orponen Innehåll: Ändliga automater och reguljära språk. Kontextfri grammatik och stackautomater. Kontextsensitiv och obegränsad grammatik. Turingmaskiner, beräkningsbarhet och beräkningskomplexitet. Examination: Tentamen och fyra obligatoriska hemupgifter. Litteratur: Föreläsningsmaterial; M. Sipser: Introduction to the Theory of Computation. Förkunskaper: Första höstterminens matematikstudier. Grundkunskaper i programmering nyttiga. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Grunderna i databehandlingsteori. T Introduction to theoretical computer science T (4 cr) autumn, spring Teacher: Professor Pekka Orponen Contents: Finite automata and regular languages. Context-free grammars and pushdown automata. Context-sensitive and unrestricted grammars. Turing machines, computability and computational complexity. Requirements: Exam and four compulsory home assignments. Literature: Lecture notes; M. Sipser: Introduction to the Theory of Computation. Prerequisites: First semester s mathematics courses. Basic familiarity with computer programming an asset. Additional information: Replaces former course T Introduction to theoretical computer science. T T Tietojenkäsittelyteorian perusteet Y (2 op) 12+6 (2+1) I,III Opettaja: prof. Pekka Orponen Sisältö: Äärelliset automaatit ja säännölliset kielet. Yhteydettömät kieliopit ja pinoautomaatit. Suorittaminen: Tentti ja neljä pakollista kotitehtävää. Kirjallisuus: Luentomoniste; M. Sipser: Introduction to the Theory of Computation. Esitiedot: Ensimmäisen syksyn matematiikan opinnot. Perustiedot ohjelmoinnista hyödylliset. T Grunderna i databehandlingsteori Y (2 sp) 12+6 (2+1) I,III Lärare: prof. Pekka Orponen Innehåll: Ändliga automater och reguljära språk. Kontextfri grammatik och stackautomater. Examination: Tentamen och fyra obligatoriska hemupgifter. Litteratur: Föreläsningsmaterial; M. Sipser: Introduction to the Theory of Computation. Förkunskaper: Första höstterminens matematikstudier. Grundkunskaper i programmering nyttiga. 1 of 16 04/20/05 09:48

2 T Introduction to theoretical computer science Y (2 cr) autumn (1st period), spring (3rd period) Teacher: Professor Pekka Orponen Contents: Finite automata and regular languages. Context-free grammars and pushdown automata. Requirements: Exam and four compulsory home assignments. Literature: Lecture notes; M. Sipser: Introduction to the Theory of Computation. Prerequisites: First semester s mathematics courses. Basic familiarity with computer programming an asset. T T Logiikka tietotekniikassa: perusteet (4 op) Opettaja: dos. Tomi Janhunen Sisältö: Lause- ja predikaattikalkyyli, niiden syntaksi, semantiikka ja todistusteoria. Logiikan sovelluksia tietotekniikassa. Suorittaminen: Tentti ja pakolliset kotitehtävät. Kirjallisuus: Luentomoniste. Esitiedot: T /T Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Logiikka tietotekniikassa: perusteet. T Logik inom informationstekniken: grunderna (4 sp) Lärare: doc. Tomi Janhunen Innehåll: Sats- och predikatkalkyl, deras syntax, semantik och bevisteori. Logikens tillämpningar inom informationstekniken. Examination: Tentamen och obligatoriska hemupgifter. Litteratur: Föreläsningsmaterial. Förkunskaper: T /T Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Logik inom informationstekniken: grunderna. T Logic in computer science: foundations (4 cr) spring Teacher: Tomi Janhunen, Docent Contents: Propositional and predicate logic, their syntax, semantics and proof theory. Applications of logic in computer science. Requirements: Exam and compulsory home assignments. Literature: Lecture notes. Prerequisites: T /T Additional information: Replaces former course T Logic in computer science: foundations. T T Tietojenkäsittelyteorian seminaari (3 op) 24+0 (4+0) III-IV Opettaja: prof. Hannu H. Kari Sisältö: Tutustuminen tietojenkäsittelyteorian ajankohtaisiin tutkimuskysymyksiin. Vuonna 2006 keskitytään ad hoc -verkkojen suorituskykyanalyysiin. Suorittaminen: Seminaari. Lisätietoja: Korvaa opintojaksot T Tietojenkäsittelyteorian erikoiskurssi ja T Tietojenkäsittelyteorian seminaari. 2 of 16 04/20/05 09:48

3 T Seminarium i databehandlingsteori (3 sp) 24+0 (4+0) III-IV Lärare: prof. Hannu H. Kari Innehåll: Presentation av aktuell forskningsproblematik inom databehandlingsteorin. I år 2006 fokus är performans analysering i ad hoc nät. Examination: Seminarium. Tilläggsinformation: Ersätter studieperioder T Specialkurs i databehandlingsteori och T Seminarium i databehandlingsteori. T Seminar on theoretical computer science (3 cr) spring Teacher: Professor Hannu H. Kari Contents: Current research topics in theoretical computer science. In year 2006, focus will be on ad hoc network performance analysis. Requirements: Seminar. Additional information: Replaces former courses T Special course in theoretical computer science and T Seminar on theoretical computer science. T T Hakuongelmat ja -algoritmit (4 op) Opettaja: prof. Ilkka Niemelä, prof. Pekka Orponen Sisältö: Hakuavaruudet ja hakumenetelmät. Peruuttuva, paikallinen ja heuristinen haku. Hakuongelman esittäminen ja ratkaiseminen lauselogiikan toteutuvuusongelmana, rajoiteohjelmana sekä kokonaislukuohjelmana. Suorittaminen: Tentti ja harjoitustyöt. Kirjallisuus: Luentomoniste. Esitiedot: T /T , T /T , T /T ; lisäksi suositellaan T /T T Sökproblem och -algoritmer (4 sp) Lärare: prof. Ilkka Niemelä, prof. Pekka Orponen Innehåll: Sökrymder och sökmetoder. Bakåtspårande, lokal och heuristisk sökning. Formulering och lösning av sökproblem som propositionella satisfieringsproblem, villkorsprogram och heltalsprogram. Examination: Tentamen och övningsarbeten. Litteratur: Föreläsningsmaterial. Förkunskaper: T /T , T /T , T /T ; även T /T rekommenderas. T Search problems and algorithms (4 cr) spring Teacher: Professor Ilkka Niemelä, Professor Pekka Orponen Contents: Search spaces and search methods. Backtracking, local and heuristic search. Representing and solving search problems using propositional satisfiability, constraint programming and integer programming techniques. Requirements: Exam and programming assignments. Literature: Lecture notes. Prerequisites: T /T , T /T , T /T ; also T /T recommended. 3 of 16 04/20/05 09:48

4 T T Rinnakkaiset ja hajautetut järjestelmät (4 op) Opettaja: dos. Kimmo Varpaaniemi Sisältö: Järjestelmien mallintaminen. Ominaisuuksien tietokoneavusteinen verifiointi. Suorittaminen: Tentti ja harjoitustyöt. Esitiedot: T /T /T , T /T ja koulutusohjelman pakolliset matematiikan opinnot. Lisätietoja: Korvaa opintojaksot T Rinnakkaiset ja hajautetut digitaaliset järjestelmät ja T Parallel and distributed digital systems. T Parallella och distribuerade system (4 sp) Lärare: doc. Kimmo Varpaaniemi Innehåll: Modeller av system. Datorstödd verifiering av egenskaper. Examination: Tentamen och övningsarbeten. Förkunskaper: T /T /T , T /T och utbildningsprogrammets obligatoriska studier i matematik. Tilläggsinformation: Ersätter studieperioder T Parallella och distribuerade digitala system och T Parallel and distributed digital systems. T Parallel and distributed systems (4 cr) spring Teacher: Kimmo Varpaaniemi, Docent Contents: Modelling of systems. Computer-aided verification of properties. Requirements: Exam and project assignments. Prerequisites: T /T /T , T /T , and the compulsory mathematics studies of the study programme. Additional information: Replaces former courses T Parallel and distributed digital systems and T Parallel and distributed digital systems. T T Tiedon salaus ja suojaus (4 op) (4+2) III Opettaja: prof. Kaisa Nyberg Sisältö: Tieto- ja kommunikaatioverkkojen turvallisuus. Salaustekniikan perusteet. Salaisen avaimen salausalgoritmit. Jonosalaus. Lohkosalaus: DES, IDEA, AES. Käyttötavat. Hash-funktiot ja autentikointikoodit. Julkisen avaimen menetelmät. Autentikointi ja avaintenvaihto. Salasanaan perustuva autentikointi. Kerberos, IKE, UMTS AKA. Muita kryptograafisia protokollia. Suorittaminen: Tentti. Kirjallisuus: (1) C. Kaufman, R. Perlman, M. Speciner: Network Security, Private Communication in a Public World, second edition, Prentice Hall, 2002; tai (2) W. Stallings: Cryptography and Network Security, Principles and Practices, third edition, Pearson Education, Esitiedot: Diskreetin matematiikan ja jonkun tietoverkko- tai tietoliikennejärjestemän perustiedot. Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Cryptography and data security. T Kryptografi och data säkerhet (4 sp) (4+2) III Lärare: prof. Kaisa Nyberg 4 of 16 04/20/05 09:48

5 Innehåll: Säkerhet av datornät och kommunikationssystem. Grunderna i kryptografi. Symmetriska kryptoalgoritmer. Block kryptering: DES, IDEA, AES. Ström kryptering. Typer av användning. Hash-funktioner och autentiseringskoder. Osymmetriska kryptosystem. Digitala signaturer. Autentisering och nyckelväxel. Passord baserad autentisering. Kerberos, IKE, UMTS AKA. Andra kryptografiska protokoll. Examination: Tentamen. Litteratur: (1) C. Kaufman, R. Perlman, M. Speciner: Network Security, Private Communication in a Public World, second edition, Prentice Hall, 2002; eller (2) W. Stallings: Cryptography and Network Security, Principles and Practices, third edition, Pearson Education, Förkunskaper: Grundkunskaper i diskret matematik samt i något datanät- eller kommunikationssystem. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Cryptography and data security. T Cryptography and data security (4 cr) spring (3rd period) Teacher: Professor Kaisa Nyberg Contents: Data and communications security. Principles of cryptographic security. Symmetric cryptosystems. Stream ciphers. Block ciphers: DES, IDEA, AES. Modes of operation. Asymmetric cryptosystems. Digital signatures. Authentication and key agreement. Password based authentication. Kerberos, IKE, UMTS AKA. Other examples of cryptographic protocols. Requirements: Exam. Literature: (1) C. Kaufman, R. Perlman, M. Speciner: Network Security, Private Communication in a Public World, second edition, Prentice Hall, 2002; or (2) W. Stallings: Cryptography and Network Security, Principles and Practices, third edition, Pearson Education, Prerequisites: Basic knowledge in discrete mathematics and some computer or communication network. Additional information: Replaces former course T Cryptography and data security. T T Tietojenkäsittelyteorian erikoistyö (5 op) 0+0 (0+0) I,II,III,IV Opettaja: T-79 professorit ja opettavat tutkijat Sisältö: Tietojenkäsittelyteoriaan liittyviä itsenäisiä tarkasteluja sekä suunnittelutöitä. Suorittaminen: Työ tehdään 1-3 hengen ryhmissä. Esitiedot: Tietojenkäsittelyteorian jatkomoduuli. Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Tietojenkäsittelyteorian erikoistyö. T Specialarbete i databehandlingsteori (5 sp) 0+0 (0+0) I,II,III,IV Lärare: T-79 professorer och undervisande forskare Innehåll: Självständigt utrednings- eller planeringsarbete som ansluter sig till i databehandlingsteorin. Examination: Arbetet görs i grupper på 1-3 personer. Förkunskaper: Fortsättningsmodul i databehandlingsteori. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Specialarbete i databehandlingsteori. T Student project in theoretical computer science (5 cr) autumn (1st period), autumn (2nd period), spring (3rd period), spring (4th period) Teacher: T-79 professors and teaching research scientists Contents: Independent student project on a subject from the field of theoretical computer science. Requirements: The project is done in groups of up to three people. Prerequisites: Level 2 module in theoretical computer science. Additional information: Replaces former course T Student project in theoretical computer science. 5 of 16 04/20/05 09:48

6 T T Laskennallisen logiikan jatkokurssi (4 op) Opettaja: prof. Ilkka Niemelä Sisältö: Modaalilogiikan perusteet. Ajankohtaisia sovelluksia tietotekniikassa. Suorittaminen: Tentti ja kotitehtävät. Kirjallisuus: Luentomoniste ja artikkeleita. Esitiedot: T /T Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Logiikka tietotekniikassa: erityiskysymyksiä I. T Fortsättningskurs i beräkningslogik (4 sp) Lärare: prof. Ilkka Niemelä Innehåll: Grunderna i modallogik. Aktuella tillämpningar inom data- och informationstekniken. Examination: Tentamen och hemuppgifter. Litteratur: Föreläsningsmaterial och artiklar. Förkunskaper: T /T Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Logik inom informationstekniken: specialfrågor I. T Advanced course in computational logic (4 cr) spring Teacher: Professor Ilkka Niemelä Contents: Basics of modal logic. Current applications in computer science. Requirements: Exam and home assignments. Literature: Lecture notes and articles. Prerequisites: T /T Additional information: Replaces former course T Logic in computer science: special topics I. T T Laskennallisen logiikan erikoiskurssi (4 op) (2+1) I-II Opettaja: dos. Tomi Janhunen Sisältö: Tietämyksen esittäminen sekä sen nojalla tapahtuva päättely ja päätöksenteko. Automaattinen päättely. Suorittaminen: Tentti, harjoitustyö ja/tai seminaariesitelmä. Esitiedot: T /T Lisätietoja: Korvaa opintojaksot T Logiikka tietotekniikassa: erityiskysymyksiä II ja T Agenttipohjaisen tietojenkäsittelyn perusteet. T Specialkurs i beräkningslogik (4 sp) (2+1) I-II Lärare: doc. Tomi Janhunen Innehåll: Representation av vetskap samt slutledning och beslutfattande på grund av den. Automatisk slutledning. Examination: Tentamen, övningsarbete och/eller seminarföredrag. Förkunskaper: T /T Tilläggsinformation: Ersätter studieperioder T Logik inom informationstekniken: specialfrågor II och T Grunderna i agentbaserad databehandling. 6 of 16 04/20/05 09:48

7 T Special course in computational logic (4 cr) autumn Teacher: Tomi Janhunen, Docent Contents: Knowledge representation, reasoning and decision-making. Automated reasoning. Requirements: Exam, project work and/or seminar talk. Prerequisites: T /T Additional information: Replaces former courses T Logic in computer science: special topics II and T Foundations of agent-based computing. Language: Finnish. T T Laskennan vaativuusteoria (5 op) (3+2) I-II Opettaja: prof. Ilkka Niemelä Sisältö: NP-täydellisyys. Probabilistiset algoritmit. Kryptografia. Approksimaatioalgoritmit. Rinnakkaiset algoritmit. Polynominen hierarkia. PSPACE-täydellisyys. Suorittaminen: Kotitehtävät ja seminaariesitelmä. Kirjallisuus: C. Papadimitriou: Computational Complexity, Addison-Wesley, Esitiedot: T /T Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Laskennallisen vaativuuden erikoiskurssi. T Komplexitetsteori (5 sp) (3+2) I-II Lärare: prof. Ilkka Niemelä Innehåll: NP-fullständighet. Probabilistiska algoritmer. Kryptografi. Approximationsalgoritmer. Parallella algoritmer. Polynomiska hierarkin. PSPACE-fullständighet. Examination: Hemuppgifter och seminarföredrag. Litteratur: C. Papadimitriou: Computational Complexity, Addison-Wesley, Förkunskaper: T /T Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Specialkurs i komplexitetsteori. T Computational complexity theory (5 cr) autumn Teacher: Professor Ilkka Niemelä Contents: NP-completeness. Randomized algorithms. Cryptography. Approximation algorithms. Parallel algorithms. Polynomial hierarchy. PSPACE-completeness. Requirements: Home assignments and seminar talk. Literature: C. Papadimitriou: Computational Complexity, Addison-Wesley, Prerequisites: T /T Additional information: Replaces former course T Special course in computational complexity. Language: English. T T Diskreetit rakenteet (4 op) (2+1) I-II Opettaja: prof. Pekka Orponen Sisältö: Vaihtuva-alainen kurssi tietojenkäsittelyteorian perusrakenteista ja -menetelmistä. Kurssin aiheena syksyllä 2005 on kombinaatiopiirien kompleksisuusteoria. Suorittaminen: Laskuharjoitukset ja tentti. Kirjallisuus: Luentomoniste; I. Wegener: The Complexity of Boolean Functions. Esitiedot: T /T sekä matematiikan peruskurssit, erityisesti diskreetin matematiikan perusteet (Mat-1.128). Algoritmianalyysin (T /T ) tuntemus eduksi. 7 of 16 04/20/05 09:48

8 Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Diskreetit rakenteet. T Diskreta strukturer (4 sp) (2+1) I-II Lärare: prof. Pekka Orponen Innehåll: Årligen varierande föreläsningar om grundläggande strukturer och metoder inom databehandlingsteorin. Kursen behandlar inom höstterminen 2005 boolesk kretskomplexitet. Examination: Övningar och tentamen. Litteratur: Föreläsningsmaterial; I. Wegener: The Complexity of Boolean Functions. Förkunskaper: T /T samt de två första årens matematikstudier, inklusive grundläggande kunskaper i diskret matematik (Mat-1.128). Förtrogenhet med planering av algoritmer (T /T ) är till fördel. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Diskreta strukturer. T Discrete structures (4 cr) autumn Teacher: Professor Pekka Orponen Contents: Annually varying topics concerned with the basic structures and methods of computer science theory. The course in Autumn 2005 will be concerned with Boolean circuit complexity. Requirements: Tutorials and exam. Literature: Lecture notes; I. Wegener: The Complexity of Boolean Functions. Prerequisites: T /T and first two years mathematics courses including introductory discrete mathematics (Mat-1.128). Familiarity with algorithm design (T /T ) an asset. Additional information: Replaces former course T Discrete Structures. T T Kombinatoriset algoritmit (4 op) Opettaja: erik. op. Harri Haanpää Sisältö: Kombinatoristen ongelmien perusalgoritmit ja laskennalliset menetelmät. Kombinatoristen rakenteiden generointi (esim. permutaatiot). Hakumenetelmät. Graafialgoritmit ja kombinatorinen optimointi. Rakenteiden symmetriat. Suorittaminen: Tentti ja pakolliset kotitehtävät. Kirjallisuus: D. L. Kreher, D. R. Stinson: Combinatorial Algorithms; Generation, Enumeration and Search, CRC Press, Esitiedot: Diskreetin matematiikan ja ohjelmoinnin perustiedot. Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Kombinatoriset algoritmit. T Kombinatoriska algoritmer (4 sp) Lärare: spec. lär. Harri Haanpää Innehåll: Grundläggande algoritmer och metoder för lösande av kombinatoriska problem. Generering av kombinatoriska strukturer (t.ex. permutationer). Sökmetoder. Grafalgoritmer och kombinatorisk optimering. Strukturernas symmetrier. Examination: Tentamen och obligatoriska hemuppgifter. Litteratur: D. L. Kreher, D. R. Stinson: Combinatorial Algorithms; Generation, Enumeration and Search, CRC Press, Förkunskaper: Grundkunskaper i diskret matematik och programmering. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Kombinatoriska algoritmer. T Combinatorial algorithms (4 cr) spring 8 of 16 04/20/05 09:48

9 Teacher: Harri Haanpää, Specialist Teacher Contents: Basic algorithms and computational methods for combinatorial problems. Combinatorial structure generation (e.g. permutations). Search methods. Graph algorithms and combinatorial optimization. Symmetries of combinatorial structures. Requirements: Exam and obligatory home assignments. Literature: D. L. Kreher, D. R. Stinson: Combinatorial Algorithms; Generation, Enumeration and Search, CRC Press, Prerequisites: Basic knowledge in discrete mathematics and programming. Additional information: Replaces former course T Combinatorial algorithms. T T Graafiteoria (5 op) (6+4) IV Opettaja: erik. op. Petteri Kaski, prof. Patric Östergård Sisältö: Graafiteorian (verkkoteorian) perusteet. Puut, tasograafit ja suunnatut graafit. Graafien väritys. Satunnaiset graafit. Tärkeimpien graafiongelmien algoritmit. Sovelluksia. Suorittaminen: Tentti ja harjoitustyö/kotitehtävät. Kirjallisuus: D. B. West: Introduction to Graph Theory, 2nd ed., Prentice Hall, Upper Saddle River NJ, 2001; D. Jungnickel: Graphs, Networks and Algorithms, Springer, Berlin, Esitiedot: Koulutusohjelman pakolliset matematiikan opinnot ja ohjelmoinnin perustiedot. Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Graafiteoria. Kurssi esiintyy myös koodilla S T Grafteori (5 sp) (6+4) IV Lärare: spec. lär. Petteri Kaski, prof. Patric Östergård Innehåll: Grafteorins grunder. Träd, planara grafer och riktade grafer. Färgläggning av grafer. Slumpmässiga grafer. Algoritmer för de viktigaste grafproblemen. Tillämpningar. Examination: Tentamen och övningsarbete/hemuppgifter. Litteratur: D. B. West: Introduction to Graph Theory, 2nd ed., Prentice Hall, Upper Saddle River NJ, 2001; D. Jungnickel: Graphs, Networks and Algorithms, Springer, Berlin, Förkunskaper: Utbildningsprogrammets obligatoriska studier i matematik och grundkunskaper i programmering. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Grafteori. Kursen förekommer även med koden S T Graph theory (5 cr) spring (4th period) Teacher: Petteri Kaski, Specialist Teacher, Professor Patric Östergård Contents: Introduction to graph theory. Trees, planar graphs and digraphs. Graph coloring. Random graphs. Algorithms for central graph problems. Applications. Requirements: Exam and special project/home assignments. Literature: D. B. West: Introduction to Graph Theory, 2nd ed., Prentice Hall, Upper Saddle River NJ, 2001; D. Jungnickel: Graphs, Networks and Algorithms, Springer, Berlin, Prerequisites: Compulsory mathematics studies of the study programme and basic knowledge in programming. Additional information: Replaces former course T Graph theory. The course also occurs with the code S T T Kombinatoriset mallit ja stokastiset algoritmit (6 op) 9 of 16 04/20/05 09:48

10 48+24 (4+2) III-IV (Luennoidaan joka toinen vuosi, ei luennoida lukuvuonna ) Opettaja: prof. Pekka Orponen Sisältö: Kombinatorisia malleja: satunnaisverkot, spinlasit, NK-systeemit. Optimointiongelmien kelpoisuusmaastot. Markovin ketjut ja MCMC-otanta. Stokastisia algoritmeja: MCMC-pohjaiset approksimointialgoritmit, simuloitu jäähdytys, evoluutioalgoritmit. Erityiskysymyksiä: kelpoisuusmaastojen rakenteesta, kombinatoriset faasitransitiot. Suorittaminen: Laskuharjoitukset, harjoitustyö ja tentti. Kirjallisuus: Luentomoniste. Esitiedot: Matematiikan peruskurssit, perustiedot todennäköisyyslaskennasta (esim. Mat-2.090) sekä ohjelmointitaito (esim. T /T ). Myös stokastisten prosessien (Mat-2.111), diskreetin matematiikan (Mat-1.128), algoritmisuunnittelun (T /T ) sekä laskennan vaativuusteorian (T /T ) tuntemus on eduksi. Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Kombinatoriset mallit ja stokastiset algoritmit. T Kombinatoriska modeller och stokastiska algoritmer (6 sp) (4+2) III-IV (Föreläses vartannat år, föreläses inte läsåret ) Lärare: prof. Pekka Orponen Innehåll: Kombinatoriska systemmodeller: slumpgrafer, spinglas, NK-system. Fitnesslandskap hos optimeringsproblem. Markov-kedjor och MCMC-urval. Stokastiska algoritmer:slumpvandring i grafer, simulerad kylning, evolutionsalgoritmer. Specialfrågor: fitnesslandskapens struktur, kombinatoriska fastransitioner. Examination: Övningar, övningsarbete och tentamen. Litteratur: Föreläsningsmaterial. Förkunskaper: De två första årens matematikstudier inklusive grundläggande kunskaper i sannolikhetslära (t.ex. Mat-2.090), samt programmeringsförmåga (t.ex. T /T ). Förtrogenhet med stokastiska processer (Mat-2.111), diskret matematik (Mat-1.128), planering av algoritmer (T /T ) och algoritmisk komplexitetsteori (T /T ) är till fördel. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Kombinatoriska modeller och stokastiska algoritmer. T Combinatorial models and stochastic algorithms (6 cr) Every other year, spring, not lectured Teacher: Professor Pekka Orponen Contents: Combinatorial system models: random graphs, spin glasses, NK-systems. Fitness landscapes of combinatorial optimisation problems. Markov chains and MCMC sampling. Stochastic algorithms: MCMC-based approximation algorithms, simulated annealing, evolutionary algorithms. Special topics: structure of fitness landscapes, combinatorial phase transitions. Requirements: Tutorials, programming assignment and exam. Literature: Lecture notes. Prerequisites: First two years mathematics courses including introductory probability theory (e.g. Mat-2.090), and programming skills (e.g. T /T ). Familiarity with stochastic processes (Mat-2.111), discrete mathematics (Mat-1.128), algorithm design (T /T ) and computational complexity theory (T /T ) an asset. Additional information: Replaces former course T Combinatorial models and stochastic algorithms. Language: English. T T Reaktiiviset järjestelmät (4 op) Opettaja: opett. tutk. Keijo Heljanko Sisältö: Reaktiivisten järjestelmien ominaisuuksien spesifiointi ja verifiointi temporaalilogiikkaa käyttäen. Tietokoneavusteisten verifiointimenetelmien perusteet ja algoritmit. Suorittaminen: Seminaariesitelmät, kotilaskut ja harjoitustyö. Esitiedot: T /T , T /T /T ja koulutusohjelman pakolliset matematiikan opinnot. 10 of 16 04/20/05 09:48

11 Lisätietoja: Korvaa opintojaksot T Reaktiiviset järjestelmät ja T Rinnakkaisohjelmistojen määrittelymenetelmät. T Reaktiva system (4 sp) Lärare: underv. forsk. Keijo Heljanko Innehåll: Specificering och verifiering av reaktiva system med hjälp av temporallogik. Grunderna i datorstödda verifieringsmetoder och algoritmer. Examination: Seminarieföredrag, hemuppgifter samt ett övningsarbete. Förkunskaper: T /T , T /T /T och utbildningsprogrammets obligatoriska studier i matematik. Tilläggsinformation: Ersätter studieperioder T Reaktiva system och T Specificeringsmetoder för parallella programvarusystem. T Reactive systems (4 cr) spring Teacher: Keijo Heljanko, Teaching Research Scientist Contents: Specification and verification of reactive systems with temporal logic. Basics of computer-aided verification methods and their algorithms. Requirements: Seminar talks, home exercises, and a project. Prerequisites: T /T , T /T /T , and the compulsory mathematics studies of the study programme. Additional information: Replaces former courses T Reactive systems and T Formal description techniques for concurrent systems. T T Symbolinen mallintarkastus (4 op) 36+0 (3+0) I-II Opettaja: erik. op. Tommi Junttila, dos. Kimmo Varpaaniemi Sisältö: Rinnakkaisten ja hajautettujen järjestelmien tehokas kvalitatiivinen analyysi symbolisilla menetelmillä. Binääriset päätösdiagrammit. Rajoitettu mallintarkastus. Suorittaminen: Seminaariesitelmät ja harjoitustyöt. Esitiedot: T /T /T , T /T , T /T /T ja koulutusohjelman pakolliset matematiikan opinnot. Lisätietoja: Korvaa opintojaksot T Verifiointi ja T Rinnakkaisohjelmistojen määrittelymenetelmät. T Symbolisk modellkontrollering (4 sp) 36+0 (3+0) I-II Lärare: spec. lär. Tommi Junttila, doc. Kimmo Varpaaniemi Innehåll: Symboliska metoder för effektiv kvalitativ analys av parallela och distribuerade system. Binära beslutsdiagram. Begränsad modellkontrollering. Examination: Seminarieföredrag och övningsarbeten. Förkunskaper: T /T /T , T /T , T /T /T och utbildningsprogrammets obligatoriska studier i matematik. Tilläggsinformation: Ersätter studieperioder T Verifiering och T Specificeringsmetoder för parallella programvarusystem. T Symbolic model checking (4 cr) autumn Teacher: Tommi Junttila, Specialist Teacher, Kimmo Varpaaniemi, Docent Contents: Symbolic methods for efficient qualitative analysis of parallel and distributed systems. Binary 11 of 16 04/20/05 09:48

12 decision diagrams. Bounded model checking. Requirements: Seminar presentations and project assignments. Prerequisites: T /T /T , T /T , T /T /T , and the compulsory mathematics studies of the study programme. Additional information: Replaces former courses T Verification and T Formal description techniques for concurrent systems. T T Turvallisuuskriittiset järjestelmät (4 op) Opettaja: erik. op. Ilkka Herttua, erik. op. Teemu Tynjälä Sisältö: Turvallisuuskriittiset järjestelmät. Formaalien määrittely-, mallitus- ja verifiointimenetelmien käyttö. Suorittaminen: Pakollisia kotitehtäviä. Kirjallisuus: N. Leveson: Safeware: System Safety and Computers; N. Storey: Safety-Critical Computer Systems. Esitiedot: T /T Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Turvallisuuskriittiset järjestelmät. T Säkerhetskritiska system (4 sp) Lärare: spec. lär. Ilkka Herttua, spec. lär. Teemu Tynjälä Innehåll: Säkerhetskritiska system. Användning av formella specifierings-, modellerings- och verifieringsmetoder. Examination: Obligatoriska hemupgifter. Litteratur: N. Leveson: Safeware: System Safety and Computers; N. Storey: Safety-Critical Computer Systems. Förkunskaper: T /T Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Säkerhetskritiska system. T Safety critical systems (4 cr) spring Teacher: Ilkka Herttua, Specialist Teacher, Teemu Tynjälä, Specialist Teacher Contents: Safety-critical systems. The use of formal methods in the specification, modelling and verification of systems. Requirements: Compulsory home assignments. Literature: N. Leveson: Safeware: System Safety and Computers; N. Storey: Safety-Critical Computer Systems. Prerequisites: T /T Additional information: Replaces former course T Safety-critical systems. Language: English. T T Formaali konformanssitestaus (4 op) (2+1) I-II Opettaja: erik. op. Antti Huima Sisältö: Konformanssitestauksen perusteet. Formaali konformanssitestaus ja sen automatisointi. Ajastettujen ja ääretöntilaisten järjestelmien testauksesta. Testauskattavuuden arviointi. Suorittaminen: Tentti. Kirjallisuus: Luentomoniste. Esitiedot: T /T of 16 04/20/05 09:48

13 Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Rinnakkaisohjelmistojen testaus. T Formell konformanstestning (4 sp) (2+1) I-II Lärare: spec. lär. Antti Huima Innehåll: Grunderna i konformanstestning. Formell konformanstestning och dess automatisering. Testning av tidsberoende system och system med oändligt många tillstånd. Uppskattning av testtäckning. Examination: Tentamen. Litteratur: Föreläsningsmaterial. Förkunskaper: T /T Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Testning av parallella programvarusystem. T Formal conformance testing (4 cr) autumn Teacher: Antti Huima, Specialist Teacher Contents: Introduction to conformance testing. Formal conformance testing and its automatization. On testing timed and infinite-state systems. Estimation of testing coverage. Requirements: Exam. Literature: Lecture notes. Prerequisites: T /T Additional information: Replaces former course T Testing of concurrent systems. T T Formaalit menetelmät (4 op) (2+1) I-II (Ei luennoida lukuvuonna ) Opettaja: opett. tutk. Keijo Heljanko Sisältö: Vaihtuva-alainen kurssi formaaleista menetelmistä. Suorittaminen: Seminaari. Esitiedot: T /T , T /T /T ja koulutusohjelman pakolliset matematiikan opinnot. Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Tietojenkäsittelyjärjestelmien formaali kuvaus ja verifiointi. T Formella methoder (4 sp) (2+1) I-II (Föreläses inte läsåret ) Lärare: underv. forsk. Keijo Heljanko Innehåll: Årligen varierande förläsningar om formella methoder. Examination: Seminarium. Förkunskaper: T /T , T /T /T och utbildningsprogrammets obligatoriska studier i matematik. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Formell beskrivning och verifiering av databehandlingssystem. T Formal Methods (4 cr) autumn, not lectured Teacher: Keijo Heljanko, Teaching Research Scientist Contents: Annually varying topics on formal methods. Requirements: Seminar. Prerequisites: T /T , T /T /T and the compulsory mathematics studies of the study programme. Additional information: Replaces former course T Formal description and verification of computing systems. 13 of 16 04/20/05 09:48

14 T T Liikkuvuudenhallinnan erikoiskurssi (2-10 op) 24+0 (4+0) I-II,III-IV Opettaja: prof. Hannu H. Kari Sisältö: Liikkuvuudenhallinnan erityiskysymykset langattomissa verkoissa. Suorittaminen: Seminaari. Esitiedot: T /T T Specialkurs i mobilitethantering (2-10 sp) 24+0 (4+0) I-II,III-IV Lärare: prof. Hannu H. Kari Innehåll: Speciella problemer av mobilitethantering i trådlösa nät. Examination: Seminarium. Förkunskaper: T /T T Special course in mobility management (2-10 cr) autumn, spring Teacher: Professor Hannu H. Kari Contents: Special problems of mobility management in wireless networks. Requirements: Seminar. Prerequisites: T /T Language: English. T T Kryptologia (5 op) (2+2) I-II Opettaja: prof. Kaisa Nyberg Sisältö: Modernien salaustekniikoiden matemaattiset ominaisuudet. Salauksen informaatioteoreettiset perusteet. Jonosalaajien ja lohkosalaajien perusrakenteita ja kryptoanalyysia. Hash-funktiot. Autentikoinnin informaatioteoreettiset perusteet. Viestin autentikointimenetelmät. Julkisen avaimen menetelmät. Suorittaminen: Tentti. Kirjallisuus: D. R. Stinson: Cryptography, Theory and Practice, Second Edition, Chapman&Hall/CRC, 2002; sekä luennoilla jaettava lisämateriaali (joka on saatavana kurssin kotisivulta). Esitiedot: Suositellaan kursseja Mat Diskreetin matematiikan perusteet ja Mat Algebran perusteet. Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Kryptologian perusteet. T Kryptologi (5 sp) (2+2) I-II Lärare: prof. Kaisa Nyberg Innehåll: Matematiska egenskaper av moderna kryptografiska metoder. Informationsteoretiska grunder av kryptering. Ström- och blockkrypteringsalgoritmer och kryptanalys. Hash-funktioner. Informationsteoretiska grunder av autentisering. Autentisering av meddelande. Allmänna nyckels metoder. Examination: Tentamen. Litteratur: D. R. Stinson: Cryptography, Theory and Practice, Second Edition, Chapman&Hall/CRC, 2002; samt tilläggsmaterial (som finns på kursens hemsida). Förkunskaper: Följande kurser rekommenderas: Mat Den diskreta matematikens grunder och Mat Algebrans grunder. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Grunderna i kryptologi. 14 of 16 04/20/05 09:48

15 T Cryptology (5 cr) autumn Teacher: Professor Kaisa Nyberg Contents: Mathematical properties of modern cryptographic methods. Information theory of encryption. Basic building blocks for stream ciphers and block ciphers and their analysis. Hash-functions. Information theory of authentication. Message authentication. Public key cryptosystems. Requirements: Exam. Literature: D. R. Stinson: Cryptography, Theory and Practice, Second Edition, Chapman&Hall/CRC, 2002; and additional material (in English, available on the course homepage). Prerequisites: Recommended courses Mat Discrete mathematics and Mat Basic algebra. Additional information: Replaces former course T Foundations of cryptology. T T Kryptologian jatkokurssi (5 op) (4+2) IV Opettaja: prof. Kaisa Nyberg Sisältö: Kryptograafiset turvallisuusmallit ja todistettava turvallisuus. Suorittaminen: Tentti ja seminaari. Kirjallisuus: W. Mao: Modern Cryptography: Theory and Practice, 1st edition, Prentice-Hall, Esitiedot: T /T Lisätietoja: Korvaa opintojaksot T Seminar on cryptography and security protocols, T Special course on cryptology ja T Cryptology: special topics. T Fortsättningskurs i kryptologi (5 sp) (4+2) IV Lärare: prof. Kaisa Nyberg Innehåll: Kryptografiska säkerhetsmodeller och provbar säkerhet. Examination: Tentamen och seminarium. Litteratur: W. Mao: Modern Cryptography: Theory and Practice, 1st edition, Prentice-Hall, Förkunskaper: T /T Tilläggsinformation: Ersätter studieperioder T Seminar on cryptography and security protocols, T Special course on cryptology och T Cryptology: special topics. T Advanced course in cryptology (5 cr) spring (4th period) Teacher: Professor Kaisa Nyberg Contents: Cryptographic security models and provable security. Requirements: Exam and seminar. Literature: W. Mao: Modern Cryptography: Theory and Practice, 1st edition, Prentice-Hall, Prerequisites: T /T Additional information: Replaces former courses T Seminar on cryptography and security protocols, T Special course on cryptology, and T Cryptology: special topics. Language: English. T T Tietojenkäsittelyteorian lisensiaattikurssi (2-10 op) (3+1) I-II,III-IV Opettaja: prof. Ilkka Niemelä, prof. Pekka Orponen Sisältö: Perehtyminen ajankohtaisiin tietojenkäsittelyteorian tutkimusongelmiin. Lukukausittain vaihtuva aihe. 15 of 16 04/20/05 09:48

16 Suorittaminen: Seminaari ja kotitehtäviä. Esitiedot: Tietojenkäsittelyteorian syventävä moduuli. Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Tietojenkäsittelyteorian lisensiaattikurssi. Prof. Niemelä vastaa kurssista syyslukukaudella 2005 ja prof. Orponen kevätlukukaudella T Licenciatkurs i databehandlingsteori (2-10 sp) (3+1) I-II,III-IV Lärare: prof. Ilkka Niemelä, prof. Pekka Orponen Innehåll: Aktuella forskningsproblem inom databehandlingteorin. Temat varierar från termin till termin. Examination: Seminarium och hemupgifter. Förkunskaper: Fördjupande modul i databehandlingsteori. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Licenciatkurs i databehandlingsteori. Prof. Niemelä ansvarar för kursen inom hösterminen 2005 och prof. Orponen inom vårterminen T Postgraduate course in theoretical computer science (2-10 cr) autumn, spring Teacher: Professor Ilkka Niemelä, Professor Pekka Orponen Contents: Current research problems in theoretical computer science. The contents of the course vary from term to term. Requirements: Seminar and home assignments. Prerequisites: Level 3 module in theoretical computer science. Additional information: Replaces former course T Postgraduate course in theoretical computer science. Prof. Niemelä is responsible for the course in Autumn 2005 and prof. Orponen is in charge in Spring T T Yksilölliset opinnot (1-10 op) 0+0 (0+0) I,II,III,IV Opettaja: T-79 professorit Sisältö: Opintojakson laajuudesta ja sisällöstä sovittava opettajan kanssa erikseen. Lisätietoja: Korvaa opintojakson T Yksilöllinen opintojakso. T Individuella studier (1-10 sp) 0+0 (0+0) I,II,III,IV Lärare: T-79 professorer Innehåll: Innehållet och omfattningen av de individuella studierna överenskomms på förhand med läraren. Tilläggsinformation: Ersätter studieperiod T Individuell studieperiod. T Individual studies (1-10 cr) autumn (1st period), autumn (2nd period), spring (3rd period), spring (4th period) Teacher: T-79 professors Contents: The contents and extent of the course are to be agreed with a professor before commencing the course. Additional information: Replaces former course T Individual studies. 16 of 16 04/20/05 09:48